Mikro-Spritzgießen mit Computerunterstützung
Die neuen Dimensionen, die mit der heutigen Mikrotechnologie beherrschbar geworden sind, ermöglichen die Herstellung sehr präziser Mikrostrukturen. Auf der Basis von Techniken der Computersimulation wurden die Prozessparameter immer genauer festgelegt, was zu immer besseren Spritzgießformen geführt hat. Dennoch sind die derzeit verwendeten 2D-Modelle nicht zur Gestaltung von Strukturen mit großem Oberflächen-Volumen-Verhältnis geeignet, wie sie in Spritzgieß- und Formpress-Prozessen häufig anzutreffen sind. Außerdem dominieren bei diesem Auffüllen von Mikrostrukturen die extrem kleinen Raum- und Zeitverhältnisse, was sich beträchtlich auf die zugehörigen physikalischen Phänomene wie etwa viskoelastische und nicht isotherme Effekte auswirkt. Um diese Einschränkungen zu überwinden, wurde ein neues und zuverlässiges mathematisches und numerisches Modell für die 3D-Simulation von zeitabhängigen Polymerströmungen mit beweglichen freien Grenzflächen entwickelt. Dieses zuverlässige Verfahren kann in der Füllphase verschiedener Spritzgießprozesse Anwendung finden, unter anderem beim Spritzgießen oder Formpressen, beim Harz-Injektionsverfahren und beim SRIM-Verfahren (Structural Reaction Injection Moulding), bei dem Verstärkungsstoffe wie z.B. Glasmatten in das Werkzeug eingelegt werden. Der größte Vorteil dieses Verfahrens aber ist die Anwendung in der Simulation zur Mikro-Spritzgießen, mit der sich auch in der Massenproduktion qualitativ hochwertige Objekte und Strukturen von höchster Präzision und zu geringsten Kosten herstellen lassen.
