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Qualifikationsziele

Die Mikrosystemtechnik hat sich zur Schrittmachertechnologie des 21. Jahrhunderts etabliert. In Analogie zur Mikroelektronik, werden durch die Mikrosystemtechnik subminiaturisierte Komponenten ermöglicht, die in vielen Anwendungsfeldern eingesetzt werden können, wie z.B. Mess-, Steuerungs- und Regelungsfunktionen, Mikroreaktoren, Smartphones und mikromechanische Elemente. In diesem Rahmen wird die notwendige Fertigungstechnologie und einige exemplarische Anwendungen behandelt.

Aufbauend hierauf wird in diesem Vertiefungsmodul gezeigt, wie Reproduktionswerkzeuge zur Massenfertigung von Mikrosystemen verwendet werden und so eine effiziente Produktion ermöglicht wird. Grundlage hierfür sind konventionelle Fertigungsmethoden (wie z.B. etablierte Druckverfahren wie Flexodruck, Tiefdruck und Siebdruck oder Spritzgußverfahren) die zur Herstellung von Mikrosystemen verwendet werden. Um diese Verfahren zielgerichtet einsetzen zu können, werden die technischen Grenzen und der wirtschaftliche Nutzen aus unterschiedlichen Perspektiven beleuchtet. Ein Schwerpunkt bildet hierbei die Betrachtung der Wirkprinzipien, die eine Integration in vorhandene Produkte ermöglicht und so für eine Optimierung bestehender Systeme verwendet werden kann. Um den Studierenden die Relevanz im täglichen Leben zu zeigen, werden verschiedene Anwendungen aufgezeigt (z.B. RFID, E-Paper).

Inhalte

Basierend auf einige Anwendungen werden Produktionsmethoden von Mikrosystemen aufgezeigt. Es werden photochemische (z.B. LIGA), direktschreibende (z.B. Lasermikrostrukturierung) und mechanische (z.B. Mikrozerspanung) Verfahren zur Herstellung von Werkzeugen bzw. Endprodukten erläutert. In diesem Zusammenhang bilden die indirekten Produktionsmethoden einen Schwerpunkt. Ausgehend von Replikationswerkzeugen wird so eine Massenfertigung in beispielsweise Roll-to-Roll Systemen ermöglicht. Hier sind etablierte Systeme aus der Druck- und Prägetechnik im Hinblick auf die Produktion von Mikrosystemen von besonderem Interesse ("Electronic Printing"). Anhand von bestehenden Mikrosystemen (z.B. für medizinische Anwendungen) und deren Integration bzw. Anwendung in den Alltag wird abschließend der wirtschaftliche und gesellschaftliche Nutzen der Technologie diskutiert.

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