•••4••• Branchennews Inkjet-Druck Wirtschaftlich produzieren ab Losgröße eins Individualisierte, flexible Dünnschicht-Solarzellen schon ab Losgröße eins wi r tschaf tl ich herstellen: Eine verkettete Rolle -zu-Rol le - Fer t igungsanlage soll das einer österreichischen Firma ermöglichen. Dafür hat ein Forschungsteam vom Fraunhofer IPA eine spezielle InkjetDruckstation entwickelt und integriert. Wer sein Gepäck bei einer Wanderung oder einer Radtour auf das Allernötigste beschränken möchte, kann ab sofor t auch die Powerbank zuhause lassen. Möglich machen das Solar-Rucksäcke oder -Umhängetaschen mit eingenähter DünnschichtPhotovoltaikfol ie. Diese tragbaren Solarzel len sind federleicht, hauchdünn und genauso biegsam wie der Stoff. Sie bestehen aus mehreren miteinander verschalteten Schichten, die jeweils nur wenige Nanometer dick sind, und werden von der Sunplugged – Solare Energiesysteme GmbH hergestellt. Das Unter nehmen aus dem T i ro l er Or t Wi l dermi emi ng produz i e r t se i ne f l ex i b l en Dünnschicht-Photovoltaikfolien (CIGS) speziell nach Kundenanforderung wirtschaftlich – auch in Losgröße eins. Form, Größe und generierte Spannung sind frei konfigurierbar. So sind geometr isch komplexe Formen der Solarzelle genauso möglich wie Modulspannungen zwischen zwei und 20 Volt. Inkjet-Druckstation für höchste Präzisionsanforderungen Die von Sunplugged entwickelte Rol le-zu-Rol le-Fer tigungsanlage besteht aus mehreren hintereinander geschal teten Bearbeitungsstationen: Nach dem Abwickeln der speziell beschichteten Fol ie wi rd diese durch einen Kurzpulslaser an einer ersten Station strukturi - ert. Es werden etwa 30 Mikrometer feine Linien abgetragen. Sie sind nötig, um die einzelnen Schichten der Folie anschließend miteinander verschalten zu können. Für die Real isierung der Verschaltung hat Sunplugged mit einem Forschungsteam vom Zentrum für additive Produktion am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA kooperiert. Eine ent sprechend auszulegende Prozessstat ion der Rol le -zuRolle-Anlage soll mittels InkjetDruck ein isolierendes Materialsystem mikrometergenau in die abgetragenen Gräben der Folie aufbringen. Danach durchläuft die Fol ie weitere für die Verschaltung notwendige Fer t i - gungsschritte und wird am Ende passgenau zugeschnitten. Das Team um Jan Chr istoph Janhsen, Leiter der Gruppe Additive Fertigungsver fahren für Photopolymere am Fraunhofer IPA, hat die Inkjet-Druckstation für den Projektpartner aus Österreich geplant und ausgelegt. Die Station wurde in der Folge am Fraunhofer IPA in Stuttgart aufgebaut und im Anschluss als Bestandtei l der bestehenden Rolle-zu-Rolle-Produktionsumgebung in Österreich er folgreich in Betrieb genommen. Die Unterstützung vor Ort war für die Forscher aus Stuttgar t pandemiebedingt nur eingeschränkt mögl ich. Via VPN-Verbindung und Remotesitzungen war die Inbetr iebnahme jedoch problemlos möglich. Algorithmen vermeiden Fehldrucke in Echtzeit Noch sind die einzelnen Bearbei tungsstat ionen nicht perfekt aufeinander abgestimmt. Im nächsten Schritt möchte das Forschungsteam die Prozessstabilität der Inkjet-Druckstation erhöhen. “Dazu wollen wir Algorithmen und Druck-Prozessstrateg i en en t w i c ke l n , d i e e s ermögl ichen Form- und La - geabweichungen der strukturierten Linien auf der Folie zu erkennen und für den Druckprozess zu kompensieren”, erklärt Janhsen. So sollen Fehlfunktionen der Solarzelle vermieden werden, die auf eine defekte Verschaltung der Zellbereiche zurückzuführen sind. A forming press demonstrator provides visitors with live insights into how a cognitive T-slot works. The process data transferred by smartNOTCH is visualized on a connected terminal. Foto: Fraunhofer IWU / Dirk Hanus Messe-Rundgang zur Anzeigen-Spezial Hannover Messe 2022 Wir produzieren nicht nur Federn, wir verstehen auch was davon… seit fast 100 Jahren. Die platzmann federn gmbh & co. kg mit Hauptsitz imwestfälischen Hagen gilt als einer der Branchenführer im Bereich der Federntechnik. Das Unternehmen widmet sich der Produktion von Druck-, Zug-, Dreh-, und Flachfedern sowie Drahtbiegeteilenmit einer Drahtstärke von 0,08-62 mm aus Federstahldraht, nicht rostenden Legierungen und bis zu 800 Grad hitzebeständigen Drähten. Unsere Produkte finden sich primär in der Automotive- und Land- maschinenindustrie, sowie im Maschinenbau und der Medizintechnik wieder. Halle 4 • Stand A02 Wir über uns
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