Einfluss von Verarbeitungsparametern im Spritzguss und Fügen auf die Eigenschaften von mikrofluidischen Chips für medizintechnische Anwendungen

Publikationen: Thesis / StudienabschlussarbeitMasterarbeitForschung

Abstract

Die Kenntnis von Einflussfaktoren und deren Auswirkungen entlang der gesamten Prozesskette ist eine wichtige Voraussetzung zur präzisen Herstellung mikrofluidischer Chips in der medizintechnischen Anwendung. In dieser Arbeit wurden deswegen Einflussfaktoren des Spritzguss- und Fügeprozesses auf die Chipqualität untersucht. Es wurde weiters eine Charakterisierung der einzelnen Prozessschritte und Analysen der Auswirkungen von einem Prozessschritt auf nachfolgende Prozessschritte durchgeführt, um ein Verständnis für die Zusammenhänge der gesamten Prozesskette zu erlangen. Messungen entlang der Prozesskette wurden vereinheitlicht. So war es möglich, Prozessschritte miteinander zu vergleichen. Es wurden Grenzen der sinnvollen Prozessführung mit Hilfe von Versuchen für den Spritzguss- und Fügeprozess gefunden und somit die Auswirkung bestimmter Einflussfaktoren geklärt. Beim Spritzgussprozess wurde die Prozessfensterfindung unter Berücksichtigung von Entformungsgraten, Abformungsdifferenz und Durchbiegung der Bauteile durchgeführt. Weiters wurden auch Auswirkungen auf Schwindung, Dickenverteilung am Bauteil und Rauheit untersucht. Die Untersuchungen zeigten wesentliche Veränderungen der Messgrößen (bis auf Rauheit) durch die Einflussfaktoren. Beim Fügeprozess fand eine Auswertung des Faktorenversuchs nach optischen Kriterien statt. Es wurde beobachtet, dass sowohl Entformungsgrathöhe als auch lange Aktivierungszeiten beim Fügen zu einer Beeinträchtigung des Chips führten. Abschließend wurden Untersuchungen der Kanaltiefe, Rauheit und Durchbiegung entlang der gesamten Prozesskette durchgeführt. Es konnte gezeigt werden, dass Kanaltiefen und Rauheit der Kunststoffteile wesentlich durch vorangegangene Prozesse beeinflusst wurden. Die Durchbiegung der Kunststoffteile hingegen wurde vorwiegend erst durch den Spritzgussprozess bestimmt.

Details

Titel in ÜbersetzungInfluence of processing parameters in injection moulding and bonding on properties of microfluidic chips for medical-technical applications
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung1 Jul 2011
StatusVeröffentlicht - 2011