This study presents a novel polyimide-based self-assembly three dimensional micro blade using surface micromachining technology for the development of micro-fan chip. The high surface-tension-force of reflowed polyimide has can be used to lift the free-standing micro blade. In addition, the thesis introduces a micro hinge structure to effectively limit the maximum lifting angle of the micro blade and to accurately lock hinge-pin into the vertical position. Many parameters have been investigated its influence on the surface-tension- force of polyimide, including the thickness of polyimide and the temperature/time in reflow processing. Based on the experimental results, 18 £gm-thick polyimide can lift the micro blade at 70¢X angle under 380 ¢J/10 hrs reflow condition. On the other hand, 25 £gm-thick polyimide has demonstrated its maximum lifting angle can be achieved to 130¢X utilizing the very high surface-tension-force induced by over contraction and deformation when it was reflowed at higher temperature (400 ¢J). Finally, this dissertation has studied the relation between the position of polyimide elastic-joint and the deflection angle (£r). Furthermore, this thesis has successfully demonstrated a novel multi-joint and asymmetrical microstructure for the development of the spiral and out-of-plane 3D micro blade.

Wissenschaftliche Schriftenreihe, die Dissertationen der Professur Montage- und Handhabungstechnik beinhaltet.

Schriftenreihe, die Tagungsbände und Beiträge der Professuren Fügetechnik und Montagetechnik beinhaltet.

This thesis investigates the opportunities and challenges in battery assembly technology for tool manufacturers in the sectors of e-mobility and energy storage systems in the Nordics. The research aims to understand how equipment manufacturers can contribute to the advancements of batteries and their assembly, ultimately fostering innovation and sustainability in these industries. The background and context of the study highlight the rising importance of battery technology in the Nordics, driven by the growing demand for e-mobility and energy storage solutions. The objectives of the thesis focus on identifying the current battery assembly methods, factors driving the choice of assembly methods, and the challenges and opportunities for innovation in assembly technology. A mixed-methods approach was employed, combining a literature review, surveys, and interviews with key industry players and experts. The collected data were analysed to identify patterns, trends, and relationships related to the research questions utilizing Thematic analysis on interview results and data visualization on survey results. The findings reveal that tightening, adhesives, and laser welding are the most common battery assembly methods in the Nordics, with automation being favoured for high-volume production. Factors such as production volume, product complexity, cost considerations, quality requirements, and available expertise drive the choice of assembly methods. The study also highlights challenges related to adaptability to new tech, cost and flexibility, safety, and environmental sustainability in terms of serviceability, recyclability, and reusability, while opportunities lie in advanced automation, modular assembly approaches, and improved recyclability. The conclusion emphasizes the role of equipment manufacturers in contributing to battery advancements through compliance with regulations, collaboration with industry stakeholders, and leveraging competition for innovation and quality improvement. The study's significance lies in providing valuable insights and guidance for battery assembly equipment manufacturers, promoting market growth, and facilitating sustainable development in the e-mobility and energy storage sectors. / Denna avhandling undersöker möjligheterna och utmaningarna inom batterimonteringsteknik för verktygstillverkare inom områdena e-mobilitet och energilagringssystem i Norden. Forskningen syftar till att förstå hur utrustningstillverkare kan bidra till framstegen inom batterier och deras montering, vilket i slutändan främjar innovation och hållbarhet inom dessa branscher. Bakgrunden och sammanhanget i studien belyser den stigande betydelsen av batteriteknik i Norden, driven av den ökande efterfrågan på e-mobilitet och energilagringssystem. Avhandlingens mål fokuserar på att identifiera nuvarande batterimonteringsmetoder, faktorer som driver valet av monteringsmetoder samt utmaningar och möjligheter för innovation inom monteringsteknik. En blandad metod användes, vilket kombinerade litteraturgenomgång, enkäter och intervjuer med ledande branschaktörer och experter. De insamlade data analyserades för att identifiera mönster, trender och relationer relaterade till forskningsfrågorna, genom tematisk analys av intervjuresultat och datavisualisering av enkätresultat. Resultaten visar att åtdragning, limning och laserplåtsvetsning är de vanligaste batterimonteringsmetoderna i Norden, där automatisering föredras för produktion i stora volymer. Faktorer som produktionsvolym, produktkomplexitet, kostnadshänsyn, kvalitetskrav och tillgänglig expertis påverkar valet av monteringsmetoder. Studien belyser också utmaningar relaterade till anpassningsförmåga till ny teknik, kostnad och flexibilitet, säkerhet samt miljömässig hållbarhet avseende serviceförmåga, återvinningsbarhet och återanvändbarhet. Samtidigt finns det möjligheter inom avancerad automation, modulära monteringsmetoder och förbättrad återvinningsbarhet. Slutsatsen betonar verktygstillverkarnas roll i att bidra till batteriframsteg genom att följa föreskrifter, samarbeta med intressenter inom branschen samt utnyttja konkurrensen för innovation och förbättring av kvalitet. Studiens betydelse ligger i att ge värdefulla insikter och vägledning för tillverkare av batterimonteringsutrustning, främja marknadstillväxt och underlätta hållbar utveckling inom e-mobilitets- och energilagringssektorerna.

Wissenschaftliche Schriftenreihe, die Dissertationen der Professur Montage- und Handhabungstechnik beinhaltet. / Scientific series containing dissertations of the Professorship of Assembly and Handling Technology.

Schriftenreihe, die Tagungsbände und Beiträge des Instituts für Füge- und Montagetechnik beinhaltet. / Publication series containing conference proceedings and contributions from the Institute of Joining and Assembly Technology.

Fügen und Montieren spielt seit jeher eine entscheidende Rolle in der Herstellung von Alltags- bis hin zu Hochtechnologieprodukten. Die Füge- und Montagetechnik ist an der Technischen Universität Chemnitz fast seit ihrer Gründung eine etablierte Wissenschaftsdisziplin. So wurde bereits 1922 an der damaligen staatlichen Gewerbeakademie als erste Hochschule Deutschlands das Fachgebiet Schweißtechnik in Lehre und Forschung eingerichtet. Mit der wissenschaftlichen Fachkonferenzreihe FüMoTeC will das Institut für Füge- und Montagetechnik (IFMT) der Technischen Universität Chemnitz seine laufenden Erkenntnisse in Wissenschaft und Forschung einem breiten Publikum zugänglich machen aber auch eine Plattform für Industrie und Wissenschaft zur Diskussion füge- und montagetechnischer Aspekte bieten. / Joining and Assembly has always played a crucial role in the production of everyday up to high-technology products. These research priorities are well-established scientific disciplines at the Technische Universität Chemnitz almost since its foundation. Already in 1922 at the former state “Gewerbeakademie” the field of welding technology was set up in teaching and research for the first time in Germany. With the scientific conference series FüMoTeC the institute for joining and assembly technology (IFMT) of the Technische Universität Chemnitz wants to present current findings in science and research to a broad audience as well as offering a platform for industry and academia for discussions.

Fügen und Montieren spielt seit jeher eine entscheidende Rolle in der Herstellung von Alltags- bis hin zu Hochtechnologieprodukten. Die Füge- und Montagetechnik ist an der Technischen Universität Chemnitz fast seit ihrer Gründung eine etablierte Wissenschaftsdisziplin. So wurde bereits 1922 an der damaligen staatlichen Gewerbeakademie als erste Hochschule Deutschlands das Fachgebiet Schweißtechnik in Lehre und Forschung eingerichtet. Mit der wissenschaftlichen Fachkonferenzreihe FüMoTeC will das Institut für Füge- und Montagetechnik (IFMT) der Technischen Universität Chemnitz seine laufenden Erkenntnisse in Wissenschaft und Forschung einem breiten Publikum zugänglich machen aber auch eine Plattform für Industrie und Wissenschaft zur Diskussion füge- und montagetechnischer Aspekte bieten. / Joining and Assembly has always played a crucial role in the production of everyday up to high-technology products. These research priorities are well-established scientific disciplines at the Technische Universität Chemnitz almost since its foundation. Already in 1922 at the former state “Gewerbeakademie” the field of welding technology was set up in teaching and research for the first time in Germany. With the scientific conference series FüMoTeC the institute for joining and assembly technology (IFMT) of the Technische Universität Chemnitz wants to present current findings in science and research to a broad audience as well as offering a platform for industry and academia for discussions.

Fügen und Montieren spielt seit jeher eine entscheidende Rolle in der Herstellung von Alltags- bis hin zu Hochtechnologieprodukten. Die Füge- und Montagetechnik ist an der Technischen Universität Chemnitz fast seit ihrer Gründung eine etablierte Wissenschaftsdisziplin. So wurde bereits 1922 an der damaligen staatlichen Gewerbeakademie als erste Hochschule Deutschlands das Fachgebiet Schweißtechnik in Lehre und Forschung eingerichtet. Mit der wissenschaftlichen Fachkonferenzreihe FüMoTeC will das Institut für Füge- und Montagetechnik (IFMT) der Technischen Universität Chemnitz seine laufenden Erkenntnisse in Wissenschaft und Forschung einem breiten Publikum zugänglich machen aber auch eine Plattform für Industrie und Wissenschaft zur Diskussion füge- und montagetechnischer Aspekte bieten. / Joining and Assembly has always played a crucial role in the production of everyday up to high-technology products. These research priorities are well-established scientific disciplines at the Technische Universität Chemnitz almost since its foundation. Already in 1922 at the former state “Gewerbeakademie” the field of welding technology was set up in teaching and research for the first time in Germany. With the scientific conference series FüMoTeC the institute for joining and assembly technology (IFMT) of the Technische Universität Chemnitz wants to present current findings in science and research to a broad audience as well as offering a platform for industry and academia for discussions.

Fügen und Montieren spielt seit jeher eine entscheidende Rolle in der Herstellung von Alltags- bis hin zu Hochtechnologieprodukten. Die Füge- und Montagetechnik ist an der Technischen Universität Chemnitz fast seit ihrer Gründung eine etablierte Wissenschaftsdisziplin. So wurde bereits 1922 an der damaligen staatlichen Gewerbeakademie als erste Hochschule Deutschlands das Fachgebiet Schweißtechnik in Lehre und Forschung eingerichtet. Mit der wissenschaftlichen Fachkonferenzreihe FüMoTeC will das Institut für Füge- und Montagetechnik (IFMT) der Technischen Universität Chemnitz seine laufenden Erkenntnisse in Wissenschaft und Forschung einem breiten Publikum zugänglich machen aber auch eine Plattform für Industrie und Wissenschaft zur Diskussion füge- und montagetechnischer Aspekte bieten. / Joining and Assembly has always played a crucial role in the production of everyday up to high-technology products. These research priorities are well-established scientific disciplines at the Technische Universität Chemnitz almost since its foundation. Already in 1922 at the former state “Gewerbeakademie” the field of welding technology was set up in teaching and research for the first time in Germany. With the scientific conference series FüMoTeC the institute for joining and assembly technology (IFMT) of the Technische Universität Chemnitz wants to present current findings in science and research to a broad audience as well as offering a platform for industry and academia for discussions.