Neue Basismaterialien für individualisiert und digital gefertigte Produkte in der Medizintechnik - Mittelstand 4.0 Kompetenzzentrum Textil vernetzt

Herausforderung

Seit 1891 steht die Raschig GmbH weltweit für die Herstellung hochwertiger Produkte wie Spezialchemikalien, duroplastische Formmassen, Kolonneneinbauten und Straßenbaumaterialien. In Zusammenarbeit mit dem Textil vernetzt-Partner Hahn-Schickard möchte der Mittelständler Raschig sein Materialportfolio für individualisiert gefertigte Produkte in der Medizintechnik erweitern.

Lösung

Der konkrete Anwendungsfall ist ein neues Steuergerät zur elektrischen Bedienung für Medizinprodukte wie z. B. ein Rollstuhl oder ein MRT-Gerät. Für die Umsetzung eines neuen Steuergerätes bieten sich aus der Materialpalette der Firma Raschig GmbH verschiedene epoxidharz-basierte Materialien an. Dabei gilt zu beachten, dass die gewählten Materialien Anforderungen an Biokompatibilität, Sterilisierbarkeit und hoher Haftung zu Metallflächen erfüllen. In Kooperation mit dem Schaufenster „Smarte Sensorsysteme“ von Textil vernetzt wird deshalb in einem ersten Schritt geklärt, inwieweit sich diese Materialien für individualisiert gefertigte Produkte eignen.

Umsetzung

Zunächst ist geplant, eine selektive Strukturierung von Probekörpern mit Hilfe eines digitalen Strukturierungsprozesses durchzuführen. Danach sollen eine katalytisch unterstützte Metallabscheidung erfolgen und die Baueigenschaften analysiert werden. Ziel ist es, die Robustheit und Zuverlässigkeit der Steuergeräte zu verbessern. Damit wird die Prozesskette verkürzt, was wiederum Kosten spart.

Dokumentation des Umsetzungsprojektes:

Erfahren Sie mehr: Wie kamen die Projektpartner und Unternehmer zusammen? Worin lag der Schwerpunkt bei den folgenden Gesprächen, Workshops, etc.? Und wo steht die Raschig GmbH heute?

©Hahn-Schickard
©Hahn-Schickard
© Raschig GmbH

Projektflyer zum Download

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Das Unternehmen
Das mittelständische Unternehmen Raschig GmbH ist Anbieter duroplastischer Formmassen, die u. a. auf Epoxidharz basieren und bei diversen Anwendungen in der Medizin- und Automobiltechnik zum Einsatz kommen. Neben einem festen Produkt-Portfolio ist Raschig stets bestrebt, innovative und individualisierte Kunststoffe zu entwickeln.

Herausforderung
Um Kunststoffe als Substratmaterialien einsetzen zu können, sollten sich diese selektiv metallisieren lassen. Ein vielversprechender Ansatz ist dabei die Laser-Direktstrukturierung (LDS). Hierbei werden thermoplastische Formmassen mit laseraktivierbaren Additiven versetzt. Durch die LDS der daraus hergestellten Substrate mit einem Infrarot-Laser und die anschließende außenstromlosen Metallisierung mit Kupfer, Nickel und Gold können komplexe Schaltbilder selektiv aufgebracht werden.

Lösung
Die Raschig GmbH will eigene laseraktivierbare duroplastische Formmassen entwickeln, um die Technologie auch dem europäischen Markt zugänglich zu machen. Bei diesem Vorhaben wird das KMU von dem Textil vernetzt-Team von Hahn-Schickard und LPKF Laser & Electronics unterstützt. Die Projektpartner bündeln ihre Kompetenzen aus den Bereichen Materialentwicklung, Laser-Direktstrukturierung und außenstromlose Metallisierung.

Umsetzung
In Zusammenarbeit mit den Partnern konnte Raschig erste Versuchsmuster herstellen, die bei Hahn-Schickard laser-direktstrukturiert und metallisiert wurden. Es zeigten sich erste Erfolge bei der selektiven Metallisierung, sodass bereits funktionsfähige Leiterbahnstrukturen aufgebaut werden konnten. Dabei ist die Qualität der Leiterbahnen stark von den Material- und Prozessparametern abhängig.

Wie geht es weiter?
Da weitere Untersuchungen notwendig sind, werden die Raschig GmbH, LPKF Laser & Electronics und Hahn-Schickard auf den ersten vielversprechenden Ergebnissen aufbauen und ihre Kooperation vertiefen.

Stichworte

Produktentwicklung
Produktoptimierung
Sensorik

Ansprechpartner
Hahn-Schickard
Andrea Knöller
E-Mail: stuttgart@textil-vernetzt.de

O-Ton
„Wir haben gesehen, dass das Interesse für Laserdirektstrukturierung von 3D-Bauteilen am Markt in den letzten Jahren stark gestiegen ist. Wir freuen uns, mit dem Textil vernetzt-Team von Hahn-Schickard einen kompetenten Partner für das Projekt gefunden zu haben.“
Markus Walcher
Head of Technology & New Business Development Raschig GmbH

Duroplastische Formmassen auch für den europäischen Markt: Textil vernetzt-Projekt mit Raschig zeigt vielversprechende Ergebnisse

Duroplastische Formmassen kommen bei diversen Anwendungen vor: in der Medizin- oder Automobiltechnik. Vorteil dieser duroplastischen Formmassen ist die schonende und mediendichte Umspritzung von elektronischen Komponenten wie beispielsweise Leiterplatten - verbunden mit hoher Rissbeständigkeit und Wärmeleitfähigkeit bei gleichbleibend exzellenter elektrischer Isolationsfähigkeit.

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Starke und vertrauensvolle Partnerschaften sind Voraussetzung, um das Materialportfolio für individualisierte Produkte in der Medizintechnik zu erweitern

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