Additive Fertigung in der Elektronik: Einblicke in die Forschung von Silicon Austria Labs - Interview mit Lukas RauterAdditive Fertigung in der Elektronik: Einblicke in die Forschung von Silicon Austria Labs - Interview mit Lukas Rauter
Silicon Austria Labs (SAL) ist ein außeruniversitäres Spitzenforschungszentrum für Elektronik- und softwarebasierte Systeme, das 2018 gegründet wurde. Mit Standorten in Graz, Villach und Linz konzentriert sich SAL auf Schlüsseltechnologien in den Bereichen Mikrosysteme, Sensorsysteme, Leistungselektronik, intelligente drahtlose Systeme und eingebettete Systeme. Durch die enge Zusammenarbeit mit Industrie und Wissenschaft betreibt SAL anwendungsorientierte Forschung entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Ein Schwerpunkt ihrer Arbeit liegt auf der additiven Fertigung, insbesondere dem 3D-Druck für elektronische Anwendungen. In einem Interview mit 3Druck.com, erläutert Wissenschaftler DI Dr. Lukas Rauter die Rolle der additiven Fertigung in der Elektronik- und Sensorentwicklung, ihre Vorteile, laufende Forschungsprojekte und zukünftige technologische Fortschritte.
Im Villacher Standort betreibt SAL das „Printed and Flexible Electronics“-Labor, das sich mit der Erforschung und Entwicklung gedruckter und flexibler elektronischer Bauteile befasst. Die dort eingesetzten Drucktechnologien wie Inkjet-, Sieb-, Aerosol-Jet- und EHD-Druck ermöglichen hochpräzise Strukturen mit Auflösungen bis in den Mikrometerbereich. Durch diese Verfahren können komplexe elektronische Schaltungen direkt auf flexible oder dreidimensionale Trägerstrukturen aufgebracht werden, was die Herstellung leichter und anpassungsfähiger Komponenten für verschiedene Industrien erleichtert.
Ein aktuelles Forschungsfeld von SAL ist die Integration additiver Fertigung in die Entwicklung energieautarker Sensorsysteme. Durch den Einsatz von gedruckter Elektronik können Sensoren direkt in Bauteile integriert werden, wodurch Gewicht und Materialeinsatz reduziert werden. Zudem arbeitet SAL an der Optimierung funktioneller Tinten für den 3D-Druck, um die elektrische Leitfähigkeit und Stabilität gedruckter Strukturen weiter zu verbessern.
Durch die Integration additiver Fertigungstechnologien in ihre Forschung trägt SAL dazu bei, neue Ansätze für die Herstellung elektronischer Komponenten zu entwickeln und innovative Lösungen für verschiedene Industriebereiche voranzutreiben. Als Mitglied der Technologieplattform AM Austria, welche die additive Fertigungsbranche fördert und unterstützt, engagiert sich SAL zudem in der Weiterentwicklung dieser Technologien und arbeitet dabei eng mit Industrie und Wissenschaft zusammen.
Interview mit Lukas Rauter
Im Interview mit 3Druck.com spricht DI Dr. Lukas Rauter, Wissenschaftler der Forschungsgruppe Advanced Sensor & Electronics Technologies (ASET) der Silicon Austria Labs, über die Bedeutung der additiven Fertigung für die Entwicklung gedruckter Elektronik und Sensoren sowie deren Vorteile gegenüber herkömmlichen Herstellungsmethoden. Zudem gibt er Einblicke in aktuelle Forschungsprojekte von SAL und diskutiert zukünftige technologische Entwicklungen, darunter Fortschritte bei Drucktechnologien, nachhaltige Materialien und die Integration gedruckter Sensoren in das Internet der Dinge.
Welche Rolle spielt die additive Fertigung in Ihrer Forschung und Entwicklung, und welche Vorteile bietet sie gegenüber konventionellen Fertigungsmethoden für Elektronikkomponenten und Sensoren?
DI Dr. Lukas Rauter
Die additive Fertigung ist ein zentraler Bestandteil unserer Forschung und Entwicklung im Bereich gedruckter Sensoren und Elektronik. Im Gegensatz zu konventionellen, subtraktiven Fertigungsmethoden ermöglicht sie eine ressourcenschonende Herstellung, da nur das benötigte Material aufgetragen wird. Zudem lassen sich elektronische Bauteile flexibel auf verschiedene Substrate wie Papier, Holz oder Biokunststoffe drucken, was neue Anwendungen und umweltfreundliche Lösungen ermöglicht. Der schnelle und kosteneffiziente Herstellungsprozess erlaubt es, maßgeschneiderte Sensoren und Elektronik für verschiedenste Anwendungen zu entwickeln.
An welchen aktuellen Projekten arbeitet SAL im Bereich der additiven Fertigung, und in welchen Branchen und Anwendungsfeldern sehen Sie das größte Potenzial für den Einsatz der Technologie?
SAL arbeitet aktuell an mehreren Projekten zur gedruckten Elektronik, darunter Sensoren zur Umweltüberwachung, smarte Textilien und industrielle Anwendungen, aber auch gedruckte Displays und OLEDs. Besonders vielversprechend ist der Einsatz in der Medizintechnik, wo gedruckte Sensoren beispielsweise zur kontinuierlichen Gesundheitsüberwachung beitragen können. Auch in der Bauindustrie, der Automobilbranche und der Industrie 4.0 bieten gedruckte Sensoren großes Potenzial, etwa zur Echtzeit-Überwachung von Materialeigenschaften oder Produktionsprozessen. Auf nachwachsenden Rohstoffen basierende und biologisch abbaubare Elektronik könnte zudem helfen, nachhaltigere Produkte herzustellen und Elektroschrott zu reduzieren.
Welche technologischen Entwicklungen und Innovationen erwarten Sie in den kommenden Jahren im Bereich der additiven Fertigung von Elektronik und Sensoren? Welche neuen Anwendungen oder Materialfortschritte könnten die Branche besonders prägen?
In den kommenden Jahren erwarten wir Fortschritte bei Drucktechnologien und funktionellen Materialien, die eine noch höhere Präzision und bessere elektrische Eigenschaften ermöglichen. Neue leitfähige und halbleitende Tinten könnten die Leistungsfähigkeit gedruckter Elektronik weiter steigern. Ein wichtiger Trend ist die Entwicklung bio-basierter oder recycelbarer Elektronik, um Nachhaltigkeit in der Digitalisierung zu fördern. Zudem werden gedruckte Sensoren zunehmend in das Internet der Dinge (IoT) integriert, wodurch neue Anwendungen in der intelligenten Fertigung, Gesundheitsüberwachung und Umwelttechnik entstehen. Die Entwicklung gedruckter Elektronik, eingebettet in Bauteilen – auch in dreidimensionalen Formen –, wird die Miniaturisierung vorantreiben und zu einer starken Reduktion von Gewicht, Kosten und Komplexität führen.
Welche Initiativen und Projekte verfolgt SAL als Forschungszentrum und Mitglied von AM Austria, um die additive Fertigungstechnologie gezielt weiterzuentwickeln?
SAL engagiert sich aktiv in der Weiterentwicklung der additiven Fertigung durch interdisziplinäre Forschungsprojekte und Kooperationen mit Industriebetrieben, Universitäten und anderen Forschungszentren. Als Mitglied von AM Austria arbeiten wir an innovativen Lösungen, um die Leistungsfähigkeit und Nachhaltigkeit gedruckter Elektronik zu verbessern. Durch Projekte mit Partnern aus verschiedenen Branchen treiben wir die Anwendung von gedruckten Sensoren in der Industrie, Medizintechnik und nachhaltigen Elektronik voran. Zudem fördert SAL den Wissenstransfer durch die Betreuung von Master- und PhD-Student:innen und die Durchführung von Workshops.
Hier finden Sie weitere Informationen zu Silicon Austria Labs (SAL).
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