Ultrapräzise Klebeprozesse

Durch die heutige Mikromanipulations- und Messtechniken lassen sich kleinste Bauteile und optische Komponenten wenige Nanometer genau positionieren. Der Klebeprozess setzt dabei jedoch Grenzen für die Reproduzierbarkeit in der industriellen und automatisierten Fertigung von Präzisionssystemen. Wir haben uns durch zahlreiche Projekte zur Prototypenmontage und zu vollständig verketteten Montageprozessen ein fundiertes Wissen zum Klebeprozess erarbeitet. Das setzen wir ein, um das Verhalten der Klebstoffe zu kontrollieren und robuste Klebeprozesse für die automatisierte Präzisionsmontage zu entwickeln.

Module für eine integrierte Prozessoptimierung

Für reproduzierbare Klebeprozesse in der automatisierten Mikromontage ist eine kontrollierte Dosierung des Klebstoffs qualitätsbestimmend. Hierfür hat das Fraunhofer IPT eine in bestehende Anlagen integrierbare Charakterisierungs- und Kalibrierstation entwickelt, die das Volumen einzelner Klebstofftropfen im Flug bestimmt – und das bis zu einem Tropfenvolumen von wenigen Picolitern. Außerdem kann die Dispensierposition auf wenige Mikrometer genau bestimmt werden. So können wir die richtige Menge Klebstoff an exakt die richtige Stelle bringen.

Neben der hochpräzisen Dosierung und Positionierung ist die Aushärtung ein Schlüsselbaustein für reproduzierbare Fügeverbindungen mit UV-härtenden Klebstoffen. Dafür integriert das Fraunhofer IPT UV‑Quellen in einen Mikromanipulator. Das ermöglicht es je nach Anwendung, die UV-Strahlung exakt zu dosieren und sichert das vollständige Aushärten des Klebstoffs. So werden gleichzeitig Dejustageeffekte kontrollierbarer.

Entscheidungshilfe für die Auswahl des passenden Klebstoffs

Je nach Klebstoffhersteller werden unterschiedliche Messverfahren genutzt, um den Klebstoffschrumpf zu bestimmen. Dadurch sind entsprechende Angaben nicht vergleichbar. Das Fraunhofer IPT analysiert daher Klebstoffproben selbst: Der Klebstoffschrumpf wird von uns im linearen und volumetrischen Verfahren bestimmt, in einer internen Datenbank erfasst und verglichen. Durch Messungen des Klebstoffschrumpfs können wir für jede Anwendung den passendsten Klebstoff identifizieren.

Unsere Leistungen im Überblick

• Charakterisierung des Klebstoffschrumpfs
• Entwicklung von Klebeprozessen inklusive Schrumpfkompensation
• Prozessanalyse und Verbesserung bestehender Montageprozesse
  
• Integration von Dosier- und Aushärtekomponenten
• Auslegung, Fertigung und Integration individualisierter UV-Quellen
• Entwicklung eines automatisierten Fügeprozesses
• Produktdesign für Fügeprozesse