Der Vortrag stellt den Aufbau und die Herstellweise gedruckter Batterien dar. Mögliche Einsatzgebiete werden diskutiert. Ferner wird die Untersuchungs- und Anwendungsvielfalt der Abteilung hinsichtlich digitaler Drucktechnologien gezeigt.

Auch im Zeitalter globaler Verfügbarkeit von Informationen in digitaler Form wird weiterhin gedruckt, denn zahlreiche Druckprodukte sind im Alltag bewährt und nur schwer zu ersetzen. Doch die Anforderungen an die Druckindustrie haben sich in den letzten Jahren deutlich gewandelt: Der Trend geht zu kleineren, differenzierten Auflagen bis hin zum personalisierten Drucken. Daraus erwächst die Forderung nach Technologien, die einen schnellen Wechsel zwischen den einzelnen Aufträgen ermöglichen. In dieser Arbeit wird ein Druckverfahren beschrieben, in dem als Bildträger ferroelektrische Keramikschichten eingesetzt werden. Diese Schichten lassen sich lokal umpolarisieren und ermöglichen so die Realisierung einer informationsgesteuerten Modifikation des elektrischen Oberflächenpotenzials. Die einzelnen Prozessschritte des Verfahrens werden kurz diskutiert und insbesondere die Teilprozesse der Entwicklung und des Transfers näher untersucht. Zur Beschreibung von elektrisch determinierten Transportvorgängen in elektrostatischen Druckverfahren wird ein einfaches Potenzialstufenmodell vorgeschlagen, das die gezielte Auslegung und Optimierung von einzelnen Systemkomponenten ermöglicht. Der Entwicklungsvorgang an ferroelektrischen Keramikschichten unterliegt dabei grundsätzlich den gleichen physikalischen Zusammenhängen wie die Entwicklung in anderen elektrografischen und elektrofotografischen Verfahren. Als Druckstoff wurden Flüssigtoner eingesetzt, die wegen ihrer kleinen Partikelgröße eine sehr gute Bildqualität erwarten lassen. Es werden grundsätzliche Modelle zur Ladungsentstehung an Tonerteilchen in nichtwässrigen Dispersionen zusammenfassend vorgestellt und eigene Untersuchungen zur Charakterisierung der elektrophoretischen Beweglichkeit und der Ladung pro Masse diskutiert. Für die Beschreibung der Transferprozesse zur Übertragung des Tonerbildes auf den Bedruckstoff werden Darstellungen aus der konventionellen Drucktechnik mit den für Trockentoner entwickelten Vorstellungen bezüglich der elektrostatischen Verhältnisse verknüpft. Der Einfluss der elektrischen Papiereigenschaften auf die erreichbare optische Dichte wird in eigenen Untersuchungen exemplarisch gezeigt. Unter Berücksichtigung der Forderung nach konstanten Bedingungen für die Entwicklung des Tonerbildes werden Optimierungskriterien für die Auslegung des Transferzylinders abgeleitet, und ein verbesserter Transferzylinder konnte erfolgreich getestet werden.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit verschiedenen Textildruckverfahren und der terminologischen Untersuchung dieses Fachbereichs im Bereich Print-on-Demand. Die Untersuchung wurde am Beispiel der bei der sprd.net AG angewendeten Verfahren für die Sprachen Deutsch und Französisch angewendet.

Auch im Zeitalter globaler Verfügbarkeit von Informationen in digitaler Form wird weiterhin gedruckt, denn zahlreiche Druckprodukte sind im Alltag bewährt und nur schwer zu ersetzen. Doch die Anforderungen an die Druckindustrie haben sich in den letzten Jahren deutlich gewandelt: Der Trend geht zu kleineren, differenzierten Auflagen bis hin zum personalisierten Drucken. Daraus erwächst die Forderung nach Technologien, die einen schnellen Wechsel zwischen den einzelnen Aufträgen ermöglichen. In dieser Arbeit wird ein Druckverfahren beschrieben, in dem als Bildträger ferroelektrische Keramikschichten eingesetzt werden. Diese Schichten lassen sich lokal umpolarisieren und ermöglichen so die Realisierung einer informationsgesteuerten Modifikation des elektrischen Oberflächenpotenzials. Die einzelnen Prozessschritte des Verfahrens werden kurz diskutiert und insbesondere die Teilprozesse der Entwicklung und des Transfers näher untersucht. Zur Beschreibung von elektrisch determinierten Transportvorgängen in elektrostatischen Druckverfahren wird ein einfaches Potenzialstufenmodell vorgeschlagen, das die gezielte Auslegung und Optimierung von einzelnen Systemkomponenten ermöglicht. Der Entwicklungsvorgang an ferroelektrischen Keramikschichten unterliegt dabei grundsätzlich den gleichen physikalischen Zusammenhängen wie die Entwicklung in anderen elektrografischen und elektrofotografischen Verfahren. Als Druckstoff wurden Flüssigtoner eingesetzt, die wegen ihrer kleinen Partikelgröße eine sehr gute Bildqualität erwarten lassen. Es werden grundsätzliche Modelle zur Ladungsentstehung an Tonerteilchen in nichtwässrigen Dispersionen zusammenfassend vorgestellt und eigene Untersuchungen zur Charakterisierung der elektrophoretischen Beweglichkeit und der Ladung pro Masse diskutiert. Für die Beschreibung der Transferprozesse zur Übertragung des Tonerbildes auf den Bedruckstoff werden Darstellungen aus der konventionellen Drucktechnik mit den für Trockentoner entwickelten Vorstellungen bezüglich der elektrostatischen Verhältnisse verknüpft. Der Einfluss der elektrischen Papiereigenschaften auf die erreichbare optische Dichte wird in eigenen Untersuchungen exemplarisch gezeigt. Unter Berücksichtigung der Forderung nach konstanten Bedingungen für die Entwicklung des Tonerbildes werden Optimierungskriterien für die Auslegung des Transferzylinders abgeleitet, und ein verbesserter Transferzylinder konnte erfolgreich getestet werden.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit verschiedenen Textildruckverfahren und der terminologischen Untersuchung dieses Fachbereichs im Bereich Print-on-Demand. Die Untersuchung wurde am Beispiel der bei der sprd.net AG angewendeten Verfahren für die Sprachen Deutsch und Französisch angewendet.

Der Vortrag stellt den Aufbau und die Herstellweise gedruckter Batterien dar. Mögliche Einsatzgebiete werden diskutiert. Ferner wird die Untersuchungs- und Anwendungsvielfalt der Abteilung hinsichtlich digitaler Drucktechnologien gezeigt.

Das gletscherähnliche und amorphe Modell “Supernatural - Polar“ für den Wettbewerb “Entdeckung“ ist aus meinem Konzept “SculptuReal“ 2019 entstanden. Um den Umgang mit künstlerischer Plastik für ein breiteres Publikum spannend und erfahrbar zu machen, entwarf ich eine App, mit der Skulpturen über das Interface eines Smartphones oder Tablets leicht “erspielt“ und durch das 3D-Druckverfahren ins Reelle übertragen werden können.

Eine spezielle Art poröser Membranen sind die sogenannten Mikrosiebe. Ihre Dicke ist geringer als der Durchmesser der Poren und sie besitzen eine einheitliche Porengröße und eine dichte Porenpackung. Sie zeichnen sich somit durch eine hohe Trennschärfe aus und eignen sich daher und aufgrund ihres geringen Filtrationswiderstandes besonders für den Einsatz als Filtrationsmedien. Ein Prinzip, um Mikrosiebe herzustellen, ist die Partikel-assistierte Benetzung. Bei dieser Methode wird ein polymerisierbares organisches Öl zusammen mit Kieselgelpartikeln auf einer Wasseroberfläche gespreitet. Nach dem Auspolymerisieren des Öls und dem anschließenden Entfernen der Partikel erhält man die gewünschten Mikrosiebe, welche an den Stellen, an denen sich zuvor die Kieselgelpartikel befanden, Poren besitzen. Die Porengröße der Siebe ist dabei über die Größe der verwendeten Partikel in weiten Grenzen (ca. zwischen 20 nm und 1000 nm) einstellbar und die Größe und Form des Mikrosiebes wird lediglich durch die Flächengröße und -form der zur Herstellung verwendeten Wasseroberfläche vorgegeben. Jedoch ist die mechanische Stabilität der Mikrosiebe für die gewünschte Anwendung als Filtrationsmedium oftmals nicht zufriedenstellend. Daher ist eine Stabilisierung erforderlich. Eine Möglichkeit, diese Stabilisierung zu erreichen, ist das Aufbringen einer externen makroporösen Stützstruktur. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Möglichkeit vorgestellt mittels der Drucktechnik des sog. Inkjet-Druckens eine potentielle Stützstruktur auf ein solches Mikrosieb zu applizieren und dieses somit zu stabilisieren.

Eine spezielle Art poröser Membranen sind die sogenannten Mikrosiebe. Ihre Dicke ist geringer als der Durchmesser der Poren und sie besitzen eine einheitliche Porengröße und eine dichte Porenpackung. Sie zeichnen sich somit durch eine hohe Trennschärfe aus und eignen sich daher und aufgrund ihres geringen Filtrationswiderstandes besonders für den Einsatz als Filtrationsmedien. Ein Prinzip, um Mikrosiebe herzustellen, ist die Partikel-assistierte Benetzung. Bei dieser Methode wird ein polymerisierbares organisches Öl zusammen mit Kieselgelpartikeln auf einer Wasseroberfläche gespreitet. Nach dem Auspolymerisieren des Öls und dem anschließenden Entfernen der Partikel erhält man die gewünschten Mikrosiebe, welche an den Stellen, an denen sich zuvor die Kieselgelpartikel befanden, Poren besitzen. Die Porengröße der Siebe ist dabei über die Größe der verwendeten Partikel in weiten Grenzen (ca. zwischen 20 nm und 1000 nm) einstellbar und die Größe und Form des Mikrosiebes wird lediglich durch die Flächengröße und -form der zur Herstellung verwendeten Wasseroberfläche vorgegeben. Jedoch ist die mechanische Stabilität der Mikrosiebe für die gewünschte Anwendung als Filtrationsmedium oftmals nicht zufriedenstellend. Daher ist eine Stabilisierung erforderlich. Eine Möglichkeit, diese Stabilisierung zu erreichen, ist das Aufbringen einer externen makroporösen Stützstruktur. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Möglichkeit vorgestellt mittels der Drucktechnik des sog. Inkjet-Druckens eine potentielle Stützstruktur auf ein solches Mikrosieb zu applizieren und dieses somit zu stabilisieren.

Mit der neuartigen Bauweise der additiven Fertigung wurden verschiedene Strukturen aus Carbonbeton hergestellt. Die in diesem Beitrag thematisierte Besonderheit ist die Verwendung von Carbonbewehrung mit mineralischer Tränkung, die es ermöglicht, den Verbund zur Betonmatrix zu verbessern und das volle Potential der digitalen Fertigung im Hinblick auf die geometrische Freiheit auszuschöpfen. Nach der Vorstellung des verwendeten 3D-Druckverfahrens und der Tränkung der Bewehrung wird auf die unterschiedlichen Möglichkeiten der Bewehrungsintegration eingegangen. Im Anschluss werden die Ergebnisse der mechanischen Untersuchungen an den mittels der bevorzugten Herstellungsweise gefertigten Prüfkörpern unter Einbeziehen von CT-Aufnahmen diskutiert. Die entwickelte Technologie hat das Potential, den Bauprozess effizienter und umweltfreundlicher zu gestalten.