Projektbeschreibung Innovationscampus Mobilität der Zukunft:
Hochkomplexe elektrisch isolierende Keramikbauteile mit innenliegenden stromführenden Leiterbahnen

"Ausgangslage:
Aufgrund immer kleiner werdender Bauräume in mechatronischen Baugruppen steigen die mechanischen Festigkeitsanforderungen und die thermische Belastung der Bauteile. Keramiken bieten sich dabei wegen ihrer hohen Temperaturbeständigkeit und elektrisch isolierender Eigenschaften für die Fertigung funktionsintegrierter Bauteile an. Keramikbauteile können mittels Stereolithographie additiv hergestellt werden. Nach dem Stereolithographieverfahren erfolgt ein Entbinder- und Sinterprozess, durch den eine hohe technische Dichte von 99,4 % möglich wird. Durch die Einbringung von Aktivlot können die Kontaktierung und die Funktionsintegration der Bauteile nach dem additiven Fertigungsprozess erfolgen.
Ziel:
Ziel des Forschungsprojekts ist die Reduzierung des Bauraumes durch eine dreidimensionale innenliegende elektrische Leitstruktur sowie die erfolgreiche Anbindung der Sensorik an die 3D-Leitstruktur. Durch die additiv gefertigte innenliegende Struktur bleibt die Elektronik vor thermischer Belastung und Verschleiß geschützt. Die Integration von Sensoren ermöglicht intelligente Bauteile, durch die Bauteilzustände und Anwendungssituationen erfasst werden können.
Vorgehen:
Zunächst soll eine grundsätzliche Konzeptuntersuchung erfolgen bei der verschiedene Verfahren betrachtet werden, mittels denen eine 3D-Leitstruktur in eine Keramik eingebracht werden kann. Nach dem Nachweis erfolgreicher Verfahren wird das vielversprechenste Verfahren weiterentwickelt und detailiert untersucht. Nach Untersuchung verschiedener Materialkombinationen werden Grenzschichtuntersuchungen und Lebensdaueruntersuchungen durchgeführt um das neu entwickelte Verfahren validieren zu können. Die Autoren danken dem Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst des Landes Baden-Württemberg für die finanzielle Unterstützung der Projekte im Rahmen des InnovationsCampus - Mobilität der Zunkunft"

Laufzeit: 01.07.2019 – 30.06.2024 Fördervolumen: ca. 0 Mio. € Gesamtvolumen mit anderen Forsch: ca. 10