Werkzeuge für Polymer Mikro- und Nano-Replication.
Die Auswahl des passenden Werkzeuges.
Abformwerkzeuge können in zwei Hauptkategorien unterteilt werden:
Harte Werkzeuge oder Silikon-Stempel
Weiche Werkzeuge oder Soft-Stamps bestehen aus flexiblem, giessfähigen PDMS (2-Komponenten Silikon). Die Herstellung des PDMS-Stempels geschieht durch abgiessen über einem strukturierten Substrat (Original). Die Struktur im PDMS entsteht also invertiert und gespiegelt im Vergleich zum Original.
PDMS-Stempel werden hauptsächlich auf Heisspräge-Anlagen eingesetzt, um kleine Stückzahlen zu replizieren, wie sie für Forschungsanwendungen erforderlich sind.
Anwendungen: Nano- und Mikrooptik, Mikrofluidik.
PDMS-Stempel (Silikon) für Soft-prägen.
Harte Werkzeuge können in die folgenden 3 Kategorien unterteilt werden:
1. Flexible Nickel-shims mit einem Dickenbereich von 0.25 – 0.5mm. Diese dünnen Shims werden auf heizbare Metallzylinder in Rollpräge-Anlagen aufgespannt. Die Hauptanwendung besteht im Rolle-zu-Rolle prägen von Nanostrukturen (Hologramme oder andere Sicherheits-Merkmale).
Shim Material: Galvanisiertes Nickel (Electroforming)
Anwendungen: Nano- und Mikrooptik, Sicherheitstechnik, Mikrofluidik.
2 Nickel-shims für Rollprägen.
2. Master mit einem Dickenbereich von 0.5 - 3mm werden auf Heisspräge-Anlagen verwendet. Diese Werkzeuge werden “Stempel "
Der Stempel wird auf eine der beiden heizbaren Basisplatten der Anlage befestigt (Vakuum und / oder Schrauben). Ein exzellenter physischer Kontakt zwischen Grundplatte und Stempel ist sehr wichtig für eine korrekte Wärmeübertragung in den Stempel.
Stempel Material: PDMS (Silikon) Soft-Stempel, Silizium-Wafer, Galvanisiertes Nickel, Messing, Kupfer oder rostfreier Stahl.
Anwendungen: Nano- und Mikrooptik, Sicherheitstechnik, Mikrofluidik.
Ansicht auf 2 Nickel-Stempel; Front- und Rückseite. Frontseite mit Antihaft-Beschichtung. Rückseite ist geschliffen und poliert.
3. Master mit einem Dickenbereich von 3 – 8mm werden üblicherweise auf Spritzgiess-Anlagen verwendet. Diese Werkzeuge werden in ein grösseres Spritzgiess-Werkzeug eingebaut (oder eingesetzt), wodurch sich der Name “ Einsatz ” ergibt.
Grossflächige Einsätze haben üblicherweise eine höhere Dicke, weil damit eine höhere Steifigkeit erreicht wird. Damit kann ein durchbiegen während des Spritzgiess-Prozesses vermindert oder vermieden werden. Die Befestigung des Einsatzes wird mittels Klemmrahmen oder Vakuum im Stammwerkzeug befestigt. Ganzflächiger physischer Kontakt ist sehr wichtig, um gleichmässiges Abformverhalten zu erreichen.
Einsatz Material: Galvanisiertes Nickel (Electroforming), rostfreier Stahl
Anwendungen: Nano- und Mikrooptik, Sicherheitstechnik, Mikrofluidik.
Nickel-Einsatz (127 x 127 x 6mm) mit TiN Verschleiss-Schutzschicht.
