Heißprägetechnik zum Rapid-Prototypen von optischen und fluidischen Strukturen in Polymer

Die Heißpräge ist eine speziell für den replikaktiven Herstellungsprozess von Mikrosystemtechnik-Applikationen gefertigte Maschine. Verarbeitet werden thermoplastische Polymerfolien oder -platten. Die Strukturierung der Polymere erfolgt unter Hitze und Druck, dabei kann der Prozess sowohl unter Vakuum als auch unter Schutzgasatmosphäre erfolgen. Die Abformung von Strukturen mit Hilfe eines entsprechenden Prägewerkzeugs in das Polymer kann einseitig als auch beidseitig erfolgen. Der Abformungsprozess ist hochgenau und es sind damit am IZM bereits minimale Strukturgrößen mit einem Querschnitt von 3 µm erzeugt worden. Die Oberflächenrauheit der abgeformten Teile ist ausschließlich vom Werkzeug abhängig. Realisiert werden Oberflächenrauheiten unterhalb einer mittleren Rauheit (Ra) von 10 nm.

Die hauptsächlichen Anwendungsgebiete sind die Mikrooptik und die Mikrofluidik zur Erstellung von Prototypen oder Kleinserien.

Für die Erstellung von Prototypen hebt sich die Heißprägetechnik durch die deutlich geringeren Werkzeugkosten besonders positiv von der Spritzgusstechnik ab. Bei größeren Stückzahlen ist jedoch die Spritzgusstechnik durch den höheren Durchsatz zu empfehlen.

Projekte im Bereich Heißprägetechnik

Zellfreie Biotechnologie

Innerhalb dieses Projektes werden Absorptionsmessungen und Fluoreszenzmessungen in optofluidischen Chips realisiert. Dabei werden mit der Heißprägetechnik Strukturen in thermoplastische Polymere, wie zum Beispiel TOPAS® und TPX®, eingebracht.

HeMiBio

Im Rahmen dieses Projekts arbeitet das Fraunhofer IZM in Kooperation mit weiteren Partnern aus Industrie und Forschung an der Erstellung eines dreidimensionalen Bioreaktors für Mikrofluidik. http://www.hemibio.eu/