MultiGlas - 3D Druck von Glasmaterialien zur direkten Fertigung von Glasdurchführungen

Beispiel einer Glasdurchführung

Bild: Beispiel einer Glasdurchführung

Kurzbeschreibung

Glasdurchführungen, bestehend aus einer Metallfassung, Kontaktstiften und einem Glasisolator, finden hauptsächlich Anwendung in der Sensortechnik. Dabei ermöglichen diese den Kontakt von elektrischen Komponenten in hermetisch dichten Gehäusen und halten hohen Temperaturen und hohem Druck stand. Konventionell werden die benötigten Glasisolatoren in einem mehrstufigen und kostenintensiven Fertigungsprozess hergestellt. Einschränkungen existieren hierbei vor allem hinsichtlich nutzbarer Glasmaterialien und fertigbarer Geometrien. Zudem stellt die benötigte Pressform zur Herstellung des Isolators hohe Qualitätsanforderungen und ist aus diesem Grund nur bei Serien- oder Massenproduktion wirtschaftlich fertigbar.

Durch den Einsatz additiver Fertigungsverfahren können die langwierigen und kostspieligen Prozessketten verkürzt und die Vielfalt möglicher Geometrien und Materialien erheblich erweitert werden. Mit diesen Verfahren sind außerdem kleine Losgrößen profitabel herstellbar.

Im Rahmen des Projektes "MultiGlas" wird daher eine neuartige Prozesskette zur Herstellung von Glasisolatoren mittels des Selektiven Laserstrahlsinterns mit ultrakurzgepulster Laserstrahlung (UKP-SLS) untersucht und entwickelt. Bei schichtweisem pulverförmigem Auftrag wird das Material mittels Laserstrahlung verdichtet und es entsteht ein dreidimensionales Bauteil, welches ohne Nachbearbeitung endkonturnah hergestellt werden kann. Im nächsten Schritt werden diese Glasisolatoren mittels laserbasiertem Fügen mit einer metallischen Elektrode verbunden.

In Zusammenarbeit aller Projektpartner werden geeignete Ausgangsmaterialien ausgewählt und charakterisiert, welche anhand einer Prozessentwicklung zum UKP-SLS und laserbasierten Fügen zur Fertigung einer neuen Generation von Glasdurchführungen verwendet werden. Des Weiteren wird die Optimierung des Transportsystems für den Pulverauftrag und einer Justiereinheit zum Verbinden von Glasisolator und metallischer Elektrode angestrebt.

 

Projektlaufzeit:

01.10.2023 - 30.09.2026


Projektpartner:

IL Metronic Sensortechnik GmbH

Glatt Ingenieurtechnik GmbH

LCP Laser-Cut-Processing GmbH


Gefördert durch:

TMWWDG/TAB mit der Verbundvorhabensnummer 1000239 (Vorhabens-Nr.: 2023 VFE 0020)

Forderung

Ansprechpartner:

Prof. Dr.-Ing. Jens Bliedtner

M.Sc. Sarah Kaden