Probleem op deze pagina?

Project: 3D-ElektroprinT, Printen van vlakke en vrijevorm Elektronische/elektrische Toepassingen

TETRA: Technologie-transfer gerichte projecten door instellingen van hoger onderwijs
01/12/2017
01/12/2019

Algemeen doel

Het project beoogt een revolutionaire hervorming van design, prototyping en fabriceren van slimme componenten en de daaruit voortvloeiende geïntegreerde producten door de nieuwste “direct write” technologieën voor het printen van elektronica dichter bij de bestaande markt te brengen. De focus ligt op het gebruik van jet gebaseerde technieken voor het printen van elektronica op vlakke en gekromde substraten, met een mogelijke integratie hiervan met andere AM (Additive Manufacturing) technieken. Het project behelst het ontwerp, de fabricatie en de validatie van case studies, o.a. sensor applicaties en consumentenelektronica (interconnecties, antennes, RFID, batterijen...), en bundelt Vlaamse expertise op het gebied van jet printen (KU Leuven, campus De Nayer en UHasselt) en geïntegreerde systemen (Thomas More, campus de Nayer). De gebruikersgroep bestaat uit Vlaamse spelers vanuit de ganse procesketen, gaande van materiaal leveranciers en ontwerpers tot technologie leveranciers en gebruikers, om zodoende alle commerciële opportuniteiten te stimuleren. De economische aspecten en fabricageregels voor nieuwe oplossingen worden ook in beschouwing genomen. Het project beoogt het 3D printen van elektronica, enerzijds door het direct printen op 3D substraten (3D printen) en anderzijds door het printen van elektronica op vlakke folies (2D printen) die later gevormd worden tot/rond vrijevorm objecten.

Concrete doelen

Meer in detail heeft het project volgende doelstellingen:
(1) het bundelen en vertalen van kennis, (a) het bepalen van de juiste inkt/substraat/technologie combinatie, met nadruk op het gebruik van AJP (Aerosol Jet Printing) op 3D oppervlakken (KU Leuven), en IJP (InkJet Printing) op 2D oppervlakken (vb. in de form van flexibele folies)(UHasselt), met lage en hoge viscositeit inkten (≥1 per type). Vlakke en gekromde oppervlakken inclusief AM substraten (≥1 per type); (b) technologie transfer voor ≥ 3 case studies in het domein van slimme componenten. Een voorkeur wordt gegeven aan spanning/rek of vochtigheids-sensoren aangebracht op gekromde AM of vrijevorm substraten via de technologiecombinaties vastgelegd in (a); ≥ 2 case studies in het elektronica domein zoals voor interconnecties, of antennes op vrijevorm substraten. Speciale aandacht zal besteed worden aan de lijn resolutie en de kwaliteit van deze technieken en de onderlinge vergelijking van AJP t.o.v. IJP. (2) kennisverspreiding, via wetenschappelijke en educatieve kanalen, inclusief de organisatie van workshops/seminaries en events. De doelstellingen zijn de volgende: minimum 3 wetenschappelijke publicaties; ≥ 6 master voorstellen per jaar; de integratie van de vergaarde kennis in de lesprogramma’s waarbij meer dan 100 studenten per jaar bereikt worden; participatie en/of organisatie van ≥ 1 seminarie/workshop/event (bv. een beurs) per jaar; 1 online handboek. (3) netwerking, via industriële en wetenschappelijke disseminatie kanalen o.a. via de hulp van verschillende clusterorganisaties die deel uitmaken van de gebruikersgroep, en het netwerk van de (co-)promotoren. (4) dienstverlening, verwezenlijking van ≥ 1 bilateraal programma/ co-ontwikkeling (O&O) op het einde van het project.

Verwachte resultaten en impact

In de eerste plaats zal het project de concurrentiekracht versterken en nieuwe markten openen in Vlaanderen op vlak van geleidende inkten, printtechnologie en diensten voor 3D geprinte elektronica. Dit door een directe implementatie van printtechnologieën voor geprinte elektronica in bedrijven van de gebruikersgroep. Daarnaast door een verspreiding van een online gebruikersgids en door het organiseren van een workshop/seminarie voor een groep die breder dan de gebruikersgroep rijkt. Door het project zal de ontwerpvrijheid m.b.t. mechatronica toenemen, waardoor nieuwe oplossingen voor SLIMME vrije vorm elektronica, sensoren en antennes zullen ontstaan. Deze technologie is een middel voor het maken van prototypes, enkelstuks of kleine series van mechatronische toepassingen. Bijkomend effect is een reductie van de ‘time-to-market’. Door de grotere ontwerpvrijheid (full 3D i.p.v. 2D, flex of 2 ½ D) kunnen meer gespecialiseerde/toegewijde producten gemaakt worden. Milieubelastende chemische processen (etsen) en materialen (Indium Tin Oxides) kunnen vervangen worden door milieuvriendelijkere materialen en processen.

Doelgroep

De doelgroep bestaat uit de ganse procesketen, gaande van materiaal leveranciers (inkten en substraten) en ontwerpers tot technologie leveranciers (3D printen, voor- en nabehandeling) en gebruikers (smart verpakking, smart devices, interconnects, RFID, biomedische toepassingen...), om zodoende alle commerciële opportuniteiten te stimuleren.

KU Leuven Campus De Nayer, Thomas More Campus de Nayer, UHasselt IMO-IMOMEC
Eleonora Ferraris, eleonora.ferraris@kuleuven.be, KU Leuven, Campus de Nayer
Agfa Gevaert, Materialise, Tyco Electronics, Commscope, Tekni-Plex, Grafityp, Fremach, Platos Consulting, Tigres Plasma, V!GO, Flam 3D, Flanders Bike, DSP Valley
Eleonora Ferraris
Bert Celis, Bjorn Van de Vondel, Mieke Buntinx, Wim Deferme
Share this on