Skalierbarkeit von Rolle-zu-Rolle-UV-Nano-Imprint-Prozessen

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2-3 Tage
Autor:
Bastuck, Thomas
ISBN
978-3-86359-917-1
39,00 €
Inkl. 7% MwSt.
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Quick Overview

Kontinuierliche UV-Nanoimprint-Prozesse sind hinsichtlich ihrer Ausbringungsmenge kaum wettbewerbsfähig. Die Erschließung des wirtschaftlichen Potentials bedarf FuE-Aufwand. Die Dissertation fokussiert die Identifikation qualitätsrelevanter Prozessgrößen im Hinblick auf die Skalierung der Produktionsmenge. Eine Vorgehensweise zur iterativen Produktionssteigerung wird erarbeitet. Es wird untersucht inwieweit Replikationsfehler durch die Modifikation der Prozessgrößen kompensiert werden können.

Die Bearbeitung von Warenbahnen in kontinuierlichen Prozessen ist ein etabliertes Hochdurchsatzverfahren zur Fertigung und Veredelung von Rollenware. Bekannte Erzeugnisse sind Printmedienprodukte wie Tageszeitungen, Fachmagazine und Bücher oder Verpackungsmaterialien wie mehrlagige Barrierefolien aus Kunststoffen und metallische Folien. Seit Ende des 20. Jahrhunderts wurden Technologien aus der Halbleiterfertigung in kontinuierliche Fertigungsfolgen überführt. Die geringen Produktionskosten und die kontinuierliche Massenproduktion machen Rolle-zu-Rolle-Prozesse zu einer der Top-Ten-Technologien fortschrittlicher Fertigungs- und Automationsverfahren.
Kontinuierliche UV-NIL-Prozesse sind hinsichtlich ihrer Ausbringungsmenge jedoch nicht mit etablierten Druckerzeugnissen zu vergleichen. Die Erschließung des wirtschaftlichen Potentials bedarf somit Forschungs- und Entwicklungsaufwand zur Untersuchung des Rolle-zu-Rolle-UV-NIL-Prozesses. Dies gilt insbesondere hinsichtlich seiner Skalierbarkeit in Bezug auf Bahngeschwindigkeit bei gleichbleibend hoher Produktqualität. Das Produktionssystem selbst bildet meist nicht den Kern der Prozessbetrachtung, obgleich mit seiner Auslegung Rahmenbedingungen für wichtige Stellgrößen vorgegeben werden.
Mit der vorliegenden Arbeit wird die Steigerung der Wirtschaftlichkeit von Rolle-zu-Rolle-UV-NIL-Prozessen angestrebt. Im Fokus der Betrachtung steht die Identifikation qualitätsrelevanter Prozessgrößen im Hinblick auf die Skalierung der Produktionsmenge. Es wird aufgezeigt, inwieweit sich Replikationsfehler durch die Modifikation dieser Prozessgrößen kompensieren lassen. Die wissenschaftliche Aufarbeitung ist dazu in die folgenden Teilaspekte gegliedert:

  • Klassifizierung bekannter Fehlerbilder und Identifikation relevanter Prozessgrößen
  • Konzeption und Aufbau eines modularen Rolle-zu-Rolle-Entwicklungsprüfstands für die Replikation optischer Mikrostrukturen im UV-NIL-Verfahren
  • Empirische Untersuchung der identifizierten Prozessgrößen, Priorisierung ihrer Relevanz und Ableitung einer iterativen Vorgehensweise für die Skalierung der kontinuierlichen Replikationsprozesse
  • Ergebnisvalidierung durch Transfer der Untersuchungsergebnisse auf weitere optische Mikrostrukturen
  • Betrachtung der Limitationen möglicher Kompensationsstrategien durch empirische und simulative Analyse bekannter Fehlerbilder

Die Demonstration der Prozessfähigkeit erfolgt anhand einer beispielhaften kontinuierlichen Fertigung endloser, optischer Folien.

 

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Autor Bastuck, Thomas
Lieferzeit 3-4 Tage
Gewicht 0.273 kg
Erscheinungsdatum 21.12.2020
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Die Bearbeitung von Warenbahnen in kontinuierlichen Prozessen ist ein etabliertes Hochdurchsatzverfahren zur Fertigung und Veredelung von Rollenware. Bekannte Erzeugnisse sind Printmedienprodukte wie Tageszeitungen, Fachmagazine und Bücher oder Verpackungsmaterialien wie mehrlagige Barrierefolien aus Kunststoffen und metallische Folien. Seit Ende des 20. Jahrhunderts wurden Technologien aus der Halbleiterfertigung in kontinuierliche Fertigungsfolgen überführt. Die geringen Produktionskosten und die kontinuierliche Massenproduktion machen Rolle-zu-Rolle-Prozesse zu einer der Top-Ten-Technologien fortschrittlicher Fertigungs- und Automationsverfahren.
Kontinuierliche UV-NIL-Prozesse sind hinsichtlich ihrer Ausbringungsmenge jedoch nicht mit etablierten Druckerzeugnissen zu vergleichen. Die Erschließung des wirtschaftlichen Potentials bedarf somit Forschungs- und Entwicklungsaufwand zur Untersuchung des Rolle-zu-Rolle-UV-NIL-Prozesses. Dies gilt insbesondere hinsichtlich seiner Skalierbarkeit in Bezug auf Bahngeschwindigkeit bei gleichbleibend hoher Produktqualität. Das Produktionssystem selbst bildet meist nicht den Kern der Prozessbetrachtung, obgleich mit seiner Auslegung Rahmenbedingungen für wichtige Stellgrößen vorgegeben werden.
Mit der vorliegenden Arbeit wird die Steigerung der Wirtschaftlichkeit von Rolle-zu-Rolle-UV-NIL-Prozessen angestrebt. Im Fokus der Betrachtung steht die Identifikation qualitätsrelevanter Prozessgrößen im Hinblick auf die Skalierung der Produktionsmenge. Es wird aufgezeigt, inwieweit sich Replikationsfehler durch die Modifikation dieser Prozessgrößen kompensieren lassen. Die wissenschaftliche Aufarbeitung ist dazu in die folgenden Teilaspekte gegliedert:

  • Klassifizierung bekannter Fehlerbilder und Identifikation relevanter Prozessgrößen
  • Konzeption und Aufbau eines modularen Rolle-zu-Rolle-Entwicklungsprüfstands für die Replikation optischer Mikrostrukturen im UV-NIL-Verfahren
  • Empirische Untersuchung der identifizierten Prozessgrößen, Priorisierung ihrer Relevanz und Ableitung einer iterativen Vorgehensweise für die Skalierung der kontinuierlichen Replikationsprozesse
  • Ergebnisvalidierung durch Transfer der Untersuchungsergebnisse auf weitere optische Mikrostrukturen
  • Betrachtung der Limitationen möglicher Kompensationsstrategien durch empirische und simulative Analyse bekannter Fehlerbilder

Die Demonstration der Prozessfähigkeit erfolgt anhand einer beispielhaften kontinuierlichen Fertigung endloser, optischer Folien.

 

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Institut für Industriekommunikation und Fachmedien (IIF) GmbH an der RWTH Aachen

Steinbachstr. 25
52074 Aachen
Deutschland