Serienfertigung von metallischen Mikrobauteilen mittels Kombination von 2K-Kunststoffspritzgießen und Galvanoformung

Abstract:
Die Bedeutung der wirtschaftlichen Serienfertigung von Mikrobauteilen aus Metall und Keramik nimmt seit Jahren weltweit zu. Standardverfahren für die Massenfertigung sind z.B. das Pulverspritzgießen wie „Metal Injection Moulding“ und das „Ceramic Injection Moulding“. Die Oberflächenqualitäten der bei diesen Prozessen hergestellten Mikrobauteile werden jedoch durch die Größe der eingesetzten Pulverpartikel begrenzt. Im Gegensatz dazu stellt die LIGA-Technik ein Verfahren dar, mit dem sich metallische Mikrobauteile mit besten Oberflächenqualitäten herstellen lassen. Zu berücksichtigen sind dabei jedoch die hohen Kosten für eine direkte Serienfertigung. Um eine kostengünstige Fertigung metallischer und keramischer Mikrobauteile realisieren zu können, müssen Primärstrukturen mit hohen Oberflächenqualitäten direkt in einem Serienprozess erstellt oder auf einfache Weise kopiert werden können. Eine aussichtsreiche Möglichkeit bietet sich dabei durch die Kombination des 2K-Mikrospritzgießens von Polymeren mit anschließender Galvanoformung für metallische Bauteile bzw. mit anschließender Elektrophorese für keramische Komponenten. Durch die gute Abbildegenauigkeit beim Kunststoff- Spritzgießen und bei der galvanischen Abscheidung können durch die Kombination der Verfahren metallische Mikrobauteile mit relativ guten Oberflächenqualitäten erzielt werden. Auch die elektrophoretische Abscheidung von keramischen Mikrobauteilen verspricht gute Ergebnisse.