Punktgenaue Verarbeitung von Metalladditiven dank einer neuartigen Technologie

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Der FluidFM® μ3Dprinter von Cytosurge ist ein eigenständiges System zum Drucken von reinen Metallobjekten im Mikrometerbereich. Das System hat ein großes Design-Upgrade erhalten und wurde mit einer neuen und einzigartigen Funktion weiter verbessert: Punktgenaues Bedrucken vorhandener Strukturen (Mikrometer). Diese neue Funktion hat das Potenzial, zu einer völlig neuen Denkweise im Umfeld der additiven Fertigung zu führen und revolutioniert die Mikromanufaktur durch die Kombination von additiver Fertigung mit traditionellen Methoden der Mikrofertigung.

Der FluidFM µ3Dprinter druckt Metallobjekte im Mikrometerbereich. Die Grösse der gedruckten Strukturen reicht von 1 μm bis 1’000’000 μm, ein Bereich, der für andere Techniken kaum zugänglich ist. Das Metall wird durch ein elektrochemisches Verfahren bedruckt, das bei Raumtemperatur arbeitet und ein reines Metall von hoher Qualität gewährleistet. Viele Designs können mit dem System gedruckt werden, darunter auch überhängende Strukturen mit 90-Grad-Winkeln ohne Stützkonstruktionen oder Nachbearbeitungsschritte.

Die Kameras ermöglichen das automatische Laden der Druckspitzen (FluidFM Iontips), das Einrichten des Druckers, die Kalibrierung und die computergestützte Ausrichtung zum Drucken auf bereits vorhandene Strukturen sowie die Visualisierung der fertigen Strukturen. Die Untersichtkamera wird hauptsächlich für interne Systemprozesse eingesetzt, wie z.B. die Steuerung des automatischen Greifens des FluidFM-Iontips. Die Draufsicht Kamera bildet das zu bedruckende Objekt oder die zu bedruckende Fläche ab. Mit dem hochauflösenden Live-Video kann die genaue Position des zu bedruckenden Objekts oder der zu bedruckenden Fläche manuell ausgewählt und als Ausgangspunkt für den Druckprozess festgelegt werden.

Dieses Verfahren ermöglicht es dem Anwender, metallische Objekte auf Kontaktflächen zu drucken, die auf der Oberfläche einer integrierten Schaltung, auf mikro-elektromechanischen Systemen (MEMS) oder auf anderen Bauteilen vordefiniert sind. Diese einzigartige Fähigkeit des FluidFM μDruckers, 3D-Druckstrukturen direkt auf bestehende Objekte oder Oberflächen punktgenau aufzubringen, öffnet die Tür zu einer neuen Welt der additiven Fertigung komplexer Metallobjekte.

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Die FluidFM® Technologie

FluidFM-Technologie vereint die besten Eigenschaften der Mikrofluidik und der Kraftmikroskopie, indem sie mikroskopische Kanäle in kraftempfindliche Sonden, sogenannte Iontips, einführt. Das Ergebnis ist der FluidFM iontip, das Herzstück des Mikro-3D-Druckverfahrens. Durch den mikroskopischen Kanal im Inneren des FluidFM Iontips kann ein winziges Volumen an ionenhaltiger Flüssigkeit gepumpt und durch eine Submikrometeröffnung an der Spitze abgegeben werden. Diese Öffnungen können so klein wie 300 nm sein und ermöglichen Durchflussraten von nur wenigen Femtolitern pro Sekunde, eine Million Mal kleiner als das, was der beste Durchflusssensor erkennen kann. Die Force-Sensing-Fähigkeit der FluidFM-Iontips ermöglicht zudem eine Echtzeit-Prozesskontrolle während des Druckvorgangs, so dass komplexe, reine Metallobjekte im Mikrometermaßstab gedruckt werden können.

FluidFM bringt die Herstellung mikroskopisch komplexer Metallobjekte auf ein bisher nicht gekanntes Niveau. Die 2009 gegründete Cytosurge AG entwickelt, produziert und vertreibt erfolgreich modernste und einzigartige hochpräzise Nanotechnologie-Instrumente sowie Robotersysteme auf Basis der patentierten FluidFM®-Technologie: AFM SOLUTIONS, CELL & BIOSCIENCE und 3DPRINTING, jeweils angepasst an den jeweiligen Zielmarkt.

FluidFM® µ3Dprinter – Printing of a helix structure – with subtitles

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