Flamecon

Bei der Flamecon®-Technologie handelt es sich um ein neuartiges Verfahren zur automatisierten Aufbringung von metallischen Strukturen wie Leiterbahnen auf unterschiedliche Trägermaterialen, wie z. B. Kunststoff, Holz und Keramiken. Flamecon® ist ein von dem internationalen Automobilzulieferer Leoni AG" entwickeltes Verfahren und wird vor allem in der MID-Technologie (Moulded Interconnect Devices) eingesetzt. Wesentliche Vorteile liegen in der chemie- und maskenfreien Herstellung. Zudem können die benötigten Werkzeuge auf softwaregesteuerte Industrieroboter montiert werden wodurch sich ein hohes Maß an Flexibilität der Herstellung (Losgröße 1) ergibt.

Das Verfahren

Das aufzutragende Metall wird geschmolzen und durch Druck auf die Oberfläche aufgespritzt. Die Grundidee ist lange bekannt und wird z. B. beim Flammspritzen in der Beschichtungstechnik eingesetzt. Die Oberfläche wird lokal mittels Laser aufgeraut, um die Haftbarkeit zu gewährleisten. Je nach Querschnitt und metallurgischer Zusammensetzung können die aufgebrachten Leitungen sowohl zur Signal- und Stromleitung als auch für Heizzwecke eingesetzt werden. Aufgrund der Porosität und anderer Effekte ist der Leitwert von aufgebrachtem Kupfer um 50 % geringer als der Leitwert des Vollmaterials, was aber durch eine Schichtdickenerhöhung kompensiert werden kann. Durch gezielte Prozessführung wird weder der Kunststoff geschädigt noch entstehen Metallablagerungen an unerwünschten Stellen.

Derzeitiger Stand der Entwicklung

Die werkzeugfreie und programmierbare Herstellung ermöglicht die kostengünstige Produktion von kleinen Stückzahlen, was bei immer kürzeren Produktlebenszyklen entscheidend ist. Durch die Einsparung von Kabelummantelungen und sonstigem Material sowie dem Verzicht auf Chemie bei der Fertigung wird die Forderung nach umweltfreundlichen Verfahren erfüllt. Im Endeffekt kann das Verfahren bei Herstellung jeder Art von mechatronischen Bauteilen eingesetzt werden. Die Flamecon®-Technologie ist ein sehr junges Verfahren und befindet sich noch in der Entwicklung.

Zukünftige Verbreitung

Ebenso wie die MID-Technologie wird das Flamecon®-Verfahren in naher Zukunft erheblich an Bedeutung gewinnen. In der Automobilindustrie wird unter anderem im Zuge der geplanten Substitution von manuell gefertigten Kabelbäumen durch MID-Bauteile ein großer Markt für die Technologie entstehen, wodurch beim Endprodukt Kosten, Bauraum und Gewicht in großem Maße eingespart werden können. Weitere Einsatzgebiete sind aufgrund der chemiefreien Herstellung Medizintechnik, Lebensmittelindustrie, Spielwaren und allgemein consumer electronics. In der Forschung & Entwicklung wird vor allem an der Leitwertsteigerung, Haftfestigkeitssteigerung und der Möglichkeit zur Herstellung von Multilayer-Strukturen gearbeitet.

Quellen

• „Spritzen von Leiterzügen auf Kunststoffen“ G. Reichinger Dr. K. Götz, Leoni AG, Artikel erschienen in VDI-Z 1/2–2005, Springer-Verlag
• Beitrag in der Fachzeitschrift Plus 3D-MID
• Präsentation Flamecon® von der Leoni AG