Interview mit Zollner Elektronik 3D-Druck ist in der Mechatronik-Fertigung längst Alltag

Johann Weber, Zollner Elektronik

»Wenn man den 3D-Druck in einem erweiterten Kontext mit den verschiedensten Verfahren betrachtet, hat er die Mechatronik schon verändert. Im Bereich der Kleinserien und im Prototypenbau sind die 3D-Verfahren schon seit Jahren im Einsatz.«
Johann Weber, Zollner Elektronik »Wenn man den 3D-Druck in einem erweiterten Kontext mit den verschiedensten Verfahren betrachtet, hat er die Mechatronik schon verändert. Im Bereich der Kleinserien und im Prototypenbau sind die 3D-Verfahren schon seit Jahren im Einsatz.«

Zollner Elektronik zählt stets zu den Early Adoptern, wenn es um den Einsatz neuer Technologien geht. So setzt Europas größter EMS auch seit längerem industrielle 3D-Druck-Verfahren ein. Dazu eine Einschätzung von Johann Weber, Vorstandsvorsitzender von Zollner Elektronik.

Markt&Technik: Sehen Sie für den 3D-Druck Einsatzmöglichkeiten im Bereich der Elektromechanik und Mechatronik? 

Johann Weber: 3D-Druck kann ohne großen Aufwand Demonstratoren, mechanische Komponenten oder Vorrichtungen für den Betriebsmittelbau innerhalb kurzer Zeit produzieren. Die Verwendung eines 3D-Drucks in der Serie ist von vielen Faktoren abhängig, in erster Linie spielt das verwendete Medium eine sehr große Rolle. Durch die 3D-Drucker kann auf vorhandenen Trägern wie Kunststoff oder Metall in verschiedenen Verfahren aufgebaut werden. 

Welche Verfahren verwendet Zollner? 

Wir setzen seit einigen Jahren für Rapid Prototyping das 3D-Druckverfahren FDM (Fused Deposition Modeling) ein. Daneben nutzt Zollner auch das Laser-Sinterverfahren, das dem 3D-Druck sehr ähnlich ist. 

Könnte der 3D-Druck die Mechatronik-Fertigung grundlegend verändern?

Wir sind der Meinung, diese Frage stellt sich nicht mehr. Wenn man den 3D-Druck in einem erweiterten Kontext mit den verschiedensten Verfahren betrachtet, hat er die Mechatronik schon verändert. Im Bereich der Kleinserien und im Prototypenbau sind die 3D-Verfahren schon seit Jahren im Einsatz. Auch der Siegeszug der 3D-MID-Technologie wird sich fortsetzen.  Insbesondere sei hier der Schaltungsaufbau auf metallischen Grundkörpern erwähnt. Ein neuartiges Verfahren ermöglicht die Verwendung metallischer Körper als Schaltungsträger. Bei diesem Verfahren wird ein Pulverlack auf dem Metall aufgebracht, der mit dem Laser strukturiert werden kann. Bei allen erwähnten Verfahren muss die Oberflächenbeschaffenheit gewisse Anforderungen erfüllen. Es ist also durchaus ein Anwendungspotential von 3D-Druckern in der Mechatronik- Fertigung vorhanden. 

Sehen Sie Einsatzgebiete auch in der Elektronikfertigung, etwa in Form der 3D-MID-Technologie? 

Grundsätzlich ist der Einsatz der 3D-MID-Technologie in der Elektronik möglich, allerdings gibt es ein paar Einschränkungen zu beachten. Die Kompatibilität zu den Massenlötprozessen ist oft nicht gegeben, so dass lediglich die teurere Leitklebetechnik verwendet werden kann: Um die hergestellten Schaltungsträger in der Serie einzusetzen, ist allerdings eine aufwändige Qualifizierung durchzuführen. Halten die Schaltungsträger beispielsweise den Ansprüchen in der Automobilbranche oder Medizintechnik stand?  

3D-Drucker können fast jedes Substrat ob aus Metall und Kunststoff verarbeiten, die Grundkörper müssen jedoch eine gewisse Qualität haben, um die Weiterverarbeitung  im 3D-Drucker durchführen zu können. In vielen Bereichen der Elektronik werden schon dreidimensionale Schaltungsträger verwendet, hier sind besonders die Fertigung von Antennen, diverser Sensoren und die Medizintechnik zu nennen. Der Aufbau der Körper in diesen Bereichen erfolgt jedoch durch herkömmliche Spritzprozesse und weniger durch 3D-Drucker. Der 3D-Druck sollte aber dennoch nicht außer Acht gelassen werden, weil die ständigen Verbesserungen der Drucker zu einer Verwendung in der Serie führen können. 

Zukünftig könnten diese Herstellungsprozesse den Einzug in die Automobilbranche, Medizinbranche, Sensorik und in viele weitere Bereiche schaffen. Besonders die Verwendung metallischer Grundkörper, die mit einem 3D-Druckverfahren aufgebaut werden, zeigen ein großes Anwendungspotential, weil hierbei die Entwärmung elektronischer Systeme ohne einen größeren Aufwand realisiert werden kann. 

Die Fragen stellte Karin Zühlke