Wettbewerb Flexibel und gleichzeitig dehnbar

„TwinflexStretch“ ist das Ergebnis der fruchtbaren Kooperation von Würth Elektronik und Fraunhofer  Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration Berlin.
„TwinflexStretch“ ist das Ergebnis der fruchtbaren Kooperation von Würth Elektronik und Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration Berlin. © Foto: Würth Elektronik
Sulzbach-Laufen / Frank Lutz 21.06.2018

Leiterplatten gibt es als Träger elektronischer Bauteile in nahezu jedem elektronischen Gerät. Auch in der Medizintechnik oder in Textilien kommen sie zum Einsatz – hier werden häufig Leiterplatten benötigt, die gleichzeitig flexibel und dehnbar sind. Die bisherigen flexiblen Leiterplatten sind jedoch oft sperrig und hart. Abhilfe schafft nun die „Twinflex-­Stretch“, von Würth Elektronik in Rot am See mit dem Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) Berlin entwickelt und in Serienfertigung gebracht:  Mit ihr können elektronische Bauteile auf ein dehnbares weiches Grundgerüst aufgebracht werden.

Bereits zum Einsatz kommt die Leiterplatte in einem Messgürtel der Schweizer Firma Swisstom, welche die Herz- und Lungenfunktion von Säuglingen überwacht, sowie in sogenannten Wearables – Radlerjacken, die abhängig von der Geschwindigkeit des Radlers verschieden schnelle Leuchteffekte produziert, sodass andere Verkehrsteilnehmer die Geschwindigkeit des Radfahrers einschätzen können.

Neuland betreten

Für die zukunftsweisende Innovation wurden Würth Elektronik und IZM mit dem Forschungstransferpreis der IHK Heilbronn-Franken in Gold ausgezeichnet. Dr. Alina Schreivogel, Mitarbeiterin der Abteilung Forschung und Entwicklung bei Würth Elektronik und Dr. Thomas Löher vom IZM nahmen den mit 10 000 Euro dotierten Hauptpreis diese Woche im Heilbronner Haus der Wirtschaft aus den Händen von Kammerpräsident Prof. Harald Unkelbach und Hauptgeschäftsführerin Elke Döring entgegen.

Eine „so einfache und doch so komplizierte Idee“ hätten die beiden Kooperationspartner umgesetzt, sagte Jurymitglied Kirsten Hirschmann, geschäftsführende Gesellschafterin von Hirschmann Laborgeräte und Vizepräsidentin der IHK Heilbronn-Franken in ihrer Laudatio. Die Idee einer dehnbaren Leiterplatte sei bereits in den 90er-Jahren aufgekommen, Versuche mit Kupfer, Gold und Silikon hätten jedoch nicht den gewünschten Erfolg gebracht. Mit der Verwendung von  Polyurethan seien die Kooperationspartner einen völlig neuen Weg gegangen: „Polyurethan hat nicht viel mit Elektronik zu tun und ist eher als Bauschaum bekannt“, sagte Hirschmann.

Was für die Protagonisten der spannendste Moment im Fertigungsprozess gewesen sei, wollte Moderator Jens Nising bei der Preisverleihung wissen. „Beim ersten Run in der Fertigung standen zehn Leute da, als die Platte aus dem Galvanischen Bad kam: Ist sie noch da oder hat sie sich aufgelöst? Sie war noch da“, erinnerte sich Schreivogel begeistert. Den Preis bezeichnete sie als „Anerkennung für unsere Arbeit“: Er beweise, „dass sich Forschung lohnt und ganz wichtig ist.“ Der gleichen Meinung war auch Harald Unkelbach: „Der IHK-Forschungstransferpreis zeigt, wie erfolgreich Wissenschaft und Unternehmen zusammenarbeiten können, wenn sie ihr theoretisches Know-how und ihre praktische Erfahrung zusammenbringen“, sagte der IHK-Präsident, der ebenfalls zur Jury gehörte.

Mit Rommelag Engineering in Sulzbach-Laufen und Rex Industrieprodukte Graf von Rex in Vellberg stammen auch die beiden mit dem Forschungstransferpreis in Silber ausgezeichneten Firmen aus dem Haller Landkreis. Eine neuartige und kostengünstige Infusionsflasche mit dem Namen „Bottelpack Easy Empty“ haben Dr. Michael Spallek von Rommelag Engineering und Prof. Dr. Uwe Gleiter, Leiter des Polymer-Instituts Kunststofftechnik an der Hochschule Heilbronn, entwickelt. Dabei griffen sie auf Software zurück, die sonst bei Crashtests für Autos zum Einsatz kommt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Infusionsflaschen kann die „Bottelpack Easy Empty“ auch unbelüftet vollständig entleert und bei hohen Temperaturen sterilisiert werden. Außerdem wird bei ihrer Herstellung viel Material eingespart.

Abfrage über Bluetooth

„Cem2S – integrierte Sensorik in der Rotation“ lautet der Name des dritten ausgezeichneten Projekts, an dem Dr. Friedrich Denkhaus, Geschäftsführer von Rex Industrieprodukte Graf von Rex, und Dr. Sven Grunwald, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl Fahrzeugmechatronik der Technischen Universität Dresden, beteiligt waren. Die Kooperationspartner haben Bremsbeläge mit zahlreichen zusätzlichen Sensoren ausgerüstet.

Bremsbeläge werden als sicherheitsrelevante Bauteile in den meisten industriellen Anlagen eingesetzt. Bisher konnten nur wenige Eigenschaften – wie Temperatur und Verschleiß – aufwendig von außen gemessen werden. Mit der integrierten und gekapselten Elektronik können nun zusätzlich auch Vibrationen, Positionierung, Funktion und Reibgeschwindigkeit der Magnet-Bremse kontaktlos über Bluetooth abgefragt werden. Damit kann das intelligente Bauteil helfen Anlagen zu regeln, zu steuern sowie technische Abläufe von Sicherheitsbremsen präziser zu erfassen. Hauptziel sei es, die Lebensdauer von Bremsen besser vorherzusagen, sagte Denkhaus bei der Preisverleihung. Auch eine vorausschauende Wartung wird ermöglicht – ganz im Sinne der Industrie 4.0.

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Auszubildende und DH-Studenten sind aktuell bei EBM-Papst beschäftigt. Das Unternehmen gewinnt einen Großteil seiner Fachkräfte durch firmeneigene Aus- und Weiterbildung.

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