Projektziele

Ziel des Coco-Projekts ist ein innovatives multifunktionales Materialkonzept für Elektronik- und Sensoranwendungen, das auf Kupfer und einer temperaturbeständigen Verkapselung aus Glas basiert. Durch den Einsatz additiver Fertigungstechniken als Hochdurchsatzverfahren für elektronische Bauteile wird die Miniaturisierung dreidimensionaler Komponenten mit elektrischer Funktionalität möglich sein.

Angestrebte Ergebnisse des Projekts sind ein mit Kupferdraht gespeistes Schmelzextrusionsverfarhen, ein Direktdruckverfahren für Glas, ein Hybridverfahren für die Abscheidung von Kupfer und Glas in einer Anlage, um die Energieeffizienz und die geometrische Freiheit der hergestellten Teile zu erhöhen, sowie die Anpassung der Materialzusammensetzung, um eine stabile Schnittstelle und die erforderlichen elektrischen Eigenschaften zu ermöglichen.

Project goals

The aim of the Coco project is to develop an innovative multifunctional material concept for electronics and sensor applications based on copper and a temperature-resistant encapsulation made of glass. The use of additive manufacturing techniques as high-throughput processes for electronic components will enable the miniaturization of three-dimensional components with electrical functionality.

Targeted outcomes of the project include a copper wire-fed melt extrusion process, a direct printing process for glass, a hybrid process for depositing copper and glass in one system to increase energy efficiency and geometric freedom of the manufactured parts, and the adaptation of the material composition to enable a stable interface and the required electrical properties.

Laufzeit/Project period: 1. Mai 2023 – 30. April 2026
Kontakt/Contact: Dr. Ines Dani, Fraunhofer IWU, ines.dani@iwu.fraunhofer.de, 0172 8473299

Projektpartner/project partners:

• Fraunhofer IWU, Chemnitz  (Koordinator)
• TU Bergakademie Freiberg, Institut für Maschinenelemente, Konstruktion und Fertigung, Professur für Additive Fertigung
• MicruX Fluidic, S.L.  Gijon/ Spanien
• Wroclaw University of Science and Technology PWR/ Faculty of Electronics, Photonics and Mi-crosystems, Wroclaw / Polen

Diese Maßnahme wird mitfinanziert mit Steuermitteln auf Grundlage des vom Sächsischen Landtag beschlossenen Haushaltes.
The projects is co-financed with tax funds based on the budget passed by the Saxon state parliament under the M-ERA NET Program

Projektziele

Im Pompey-Projekt wird ein innovativer Multimaterialansatz für die additive Fertigung entwickelt, der auf der Schmelzextrusion von Polymer- und Metallwerkstoffen basiert. Ziel ist die Herstellung von Multimaterialteilen mit verbesserter Leistung, reduziertem Energie- und Materialbedarf sowie geringeren Kosten durch Verwendung eines neu entwickelten hybriden Fertigungssystems. Die Aufgaben im Projekt umfassen die Untersuchung des Multimaterialsystems aus Thermoplasten und niedrigschmelzenden Lotverbindungen, die Entwicklung des Druckprozesses und die Konstruktion eines Druckers zur Multimaterialverarbeitung. Eine umfassende Datenerfassung während des Prozesses gewährleistet eine hohe Qualität des hergestellten Teils und unterstützt die Einrichtung eines "digitalen Zwillings", um die weitere Material- und Prozessentwicklung zu beschleunigen.
Die entwickelten Druckköpfe werden im Projekt in einen industriellen 3D-Drucker integriert und die Technologie durch die Herstellung eines Demonstrators mit eingebetteter elektronischer Funktionalität sowie die Reparatur einer elektrischen Schaltung validiert.

Project goals

The Pompey project will develop an innovative multi-material approach to additive manufacturing based on melt extrusion of polymer and metal materials. The goal is to produce multi-material parts with improved performance, reduced energy and material requirements, and lower costs by using a newly developed hybrid manufacturing system. Tasks in the project include studying the multi-material system of thermoplastics and low-melting solder joints, developing the printing process, and designing a printer for multi-material processing. Comprehensive data acquisition during the process ensures high quality of the manufactured part and supports the establishment of a "digital twin" to accelerate further material and process development.

The project will integrate the developed print heads into an industrial 3D printer and validate the technology by producing a demonstrator with embedded electronic functionality and repairing an electrical circuit.

Laufzeit/Project period: 1. Mai 2022 – 31. März 2025
Kontakt/Contact: Dr. Ines Dani, Fraunhofer IWU, ines.dani@iwu.fraunhofer.de, 0172 8473299

Projektpartner/project partners:

• Omni3D Lid. Poznan / Polen
• TU Chemnitz, Institut für Werkzeugmaschinen und Produktionsprozesse (IWP), Professur Produktionssysteme und -prozesse
• Fraunhofer IWU, Chemnitz (Koordinator)

Diese Maßnahme wird mitfinanziert mit Steuermitteln auf Grundlage des vom Sächsischen Landtag beschlossenen Haushaltes.
The projects is co-financed with tax funds based on the budget passed by the Saxon state parliament under the M-ERA NET Program