https://www.imt.kit.edu/wiki/api.php?action=feedcontributions&feedformat=atom&user=Norbert.Schneider 2026-05-12T13:21:59Z User contributions MediaWiki 1.39.17 https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=User:Norbert.Schneider/English&diff=7217 2019-09-09T12:00:17Z

<p>Norbert.Schneider: </p> <hr /> <div>[[file:Passbild_Norbert_Schneider.jpg|200px|thumb|rechts|Norbert Schneider]]<br /> <br /> == Norbert Schneider ==<br /> <br /> '''Department''': F&amp;E1<br /> <br /> '''Research Field''': 3D-replication, microoptics<br /> <br /> '''Building''': 307<br /> <br /> '''Room''': 337<br /> <br /> '''Telephone''': 0721-608-26824<br /> <br /> '''e-mail''': mailto:norbert.schneider2@kit.edu<br /> <br /> '''Substitute''': mailto:manuel.hermann@kit.edu<br /> <br /> <br /> == Job Description ==<br /> I develop polymer microobjectives mainly for medical applications. I do this with Manuel Hermann within our start up Nano Polymer Solutions (NPS).<br /> <br /> == Expertise ==<br /> <br /> === Devices ===<br /> * [[EVG 510-Nanoimprintanlage]]<br /> * [[WUM1 Heißpräge- / Thermoformanlage]]<br /> * [[AFM Commercial]]<br /> * [[Ellipsometer]]<br /> * [[Spincoater Opticoat]]<br /> * [[White Light Interferometer]]<br /> <br /> === Processes ===<br /> *[[Hot embossing]]<br /> *[[Thermoforming]]<br /> *[[Spincoating]]<br /> <br /> === Software ===<br /> * Microsoft Office<br /> * ZEMAX<br /> * Autocad Inventor<br /> * Windows batch-Scripts<br /> * Linux Shell-Scripts<br /> * IDL<br /> * Visual Basic (to some extent)<br /> <br /> === Materials ===<br /> * PMMA<br /> * PC<br /> * PP<br /> * PS<br /> * PE<br /> * PPS<br /> * Shape memory polymers</div>

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<p>Norbert.Schneider: Norbert.Schneider uploaded a new version of File:Passbild Norbert Schneider.jpg</p> <hr /> <div></div>

Norbert.Schneider https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=User:Norbert.Schneider&diff=7215 2019-09-09T11:47:18Z

<p>Norbert.Schneider: </p> <hr /> <div>[[file:Passbild_Norbert_Schneider.jpg|200px|thumb|rechts|Norbert Schneider]]<br /> [[user:{{PAGENAME}}/English | English Version]]<br /> <br /> == Norbert Schneider ==<br /> <br /> &lt;!--<br /> Falls ein Bild angezeigt werden soll, muss die entsprechende Datei erst hochgeladen werden.<br /> Dies ermöglicht die Seitenleiste &quot;werkzeuge -&gt; Datei hochladen&quot;.<br /> Bitte achtet auf Datei- und Bildgröße, ideal wäre &lt;100kB und z.B. 120×160px<br /> --&gt;<br /> <br /> <br /> '''Funktionsbereich''': F&amp;E3<br /> <br /> '''Aufgabengebiet''': 3D-Abformung &amp; Mikroobjektive<br /> <br /> '''Bau''': 307<br /> <br /> '''Raum''': 337<br /> <br /> '''Telefon''': 0721-608-26824<br /> <br /> '''e-mail''': mailto:n.schneider@kit.edu<br /> <br /> '''Stellvertreter''': mailto:manuel.hermann@kit.edu<br /> <br /> == Tätigkeitsbeschreibung ==<br /> Ich entwickle zusammen mit Manuel Hermann im Rahmen unseres Start-Ups Nano Polymer Solutions (NPS) polymere Mikroobjektive vornemhlich für medizinische Anwendungen.<br /> <br /> == Fertigkeiten/Kenntnisse ==<br /> <br /> === Geräte ===<br /> * [[EVG 510-Nanoimprintanlage]]<br /> * [[WUM1 Heißpräge- / Thermoformanlage]]<br /> * [[WUM3 Heißpräge- / Thermoformanlage]]<br /> * [[AFM Commercial]]<br /> * [[Ellipsometer]]<br /> * [[Spincoater Opticoat]]<br /> * [[White Light Interferometer]]<br /> <br /> === Prozesse ===<br /> *[[Heißprägen]]<br /> *[[Thermoformen]]<br /> *[[Spincoaten]]<br /> <br /> === Software ===<br /> * Microsoft Office<br /> * ZEMAX<br /> * Autocad Inventor<br /> * Windows batch-Skripte<br /> * Linux Shell-Skripte<br /> * IDL<br /> * Visual Basic (eingeschränkt)<br /> <br /> === Materialien ===<br /> * PMMA<br /> * PC<br /> * PP<br /> * PS<br /> * PE<br /> * PPS<br /> * Formgedächtnispolymere<br /> <br /> <br /> <br /> == Weitere Aufgaben am IMT ==<br /> <br /> <br /> [[Category:Mitarbeiter - Employees]]<br /> [[Category:F&amp;E1]]<br /> [[Category:Ehemalige Doktoranden - Former PhD Students]]</div>

Norbert.Schneider https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=User:Norbert.Schneider&diff=3744 2015-10-26T12:14:26Z

<p>Norbert.Schneider: /* Weitere Aufgaben am IMT */</p> <hr /> <div>[[Datei:Passbild_Norbert_Schneider.jpg|200px|thumb|rechts|Norbert Schneider]]<br /> [[Benutzer:{{PAGENAME}}/English | English Version]]<br /> <br /> == Norbert Schneider ==<br /> <br /> &lt;!--<br /> Falls ein Bild angezeigt werden soll, muss die entsprechende Datei erst hochgeladen werden.<br /> Dies ermöglicht die Seitenleiste &quot;werkzeuge -&gt; Datei hochladen&quot;.<br /> Bitte achtet auf Datei- und Bildgröße, ideal wäre &lt;100kB und z.B. 120×160px<br /> --&gt;<br /> <br /> <br /> '''Funktionsbereich''': F&amp;E1-NM<br /> <br /> '''Aufgabengebiet''': Photonische Strukturen<br /> <br /> '''Bau''': 307<br /> <br /> '''Raum''': 341<br /> <br /> '''Telefon''': 0721-608-26845<br /> <br /> '''e-mail''': mailto:n.schneider@kit.edu<br /> <br /> '''Stellvertreter''':<br /> <br /> == Tätigkeitsbeschreibung ==<br /> Großflächige Replikation biomimetischer photonischer Strukturen. <br /> <br /> == Fertigkeiten/Kenntnisse ==<br /> <br /> === Geräte ===<br /> * [[EVG 510-Nanoimprintanlage]]<br /> * [[WUM1 Heißpräge- / Thermoformanlage]]<br /> * [[AFM Commercial]]<br /> * [[Ellipsometer]]<br /> * [[Spincoater Opticoat]]<br /> <br /> === Prozesse ===<br /> *[[Heißprägen]]<br /> *[[Thermoformen]]<br /> *[[Spincoaten]]<br /> <br /> === Software ===<br /> * Microsoft Office<br /> * Windows batch-Skripte<br /> * Linux Shell-Skripte<br /> * IDL<br /> * Visual Basic (eingeschränkt)<br /> <br /> === Materialien ===<br /> * PMMA<br /> * PC<br /> * PP<br /> * PS<br /> * PE<br /> * PPS<br /> * Formgedächtnispolymere<br /> <br /> == [[Abkürzungen - Abbreviations|PVA]] für IMT-Projekte ==<br /> * [[12-057P]]<br /> <br /> <br /> == Weitere Aufgaben am IMT ==<br /> * Finanzminister der Kaffeemaschine (Küche 3.Stock Bau 307)<br /> <br /> [[Kategorie:Mitarbeiter - Employees]]<br /> [[Kategorie:F&amp;E1-NM]]<br /> [[Kategorie:Doktoranden - PhD Students]]</div>

Norbert.Schneider https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=User:Norbert.Schneider/English&diff=3415 2015-06-22T13:38:20Z

<p>Norbert.Schneider: /* Devices */</p> <hr /> <div>[[Datei:Passbild_Norbert_Schneider.jpg|200px|thumb|rechts|Norbert Schneider]]<br /> <br /> == Norbert Schneider ==<br /> <br /> '''Department''': F&amp;E1-NM<br /> <br /> '''Research Field''': Photonic structures<br /> <br /> '''Building''': 307<br /> <br /> '''Room''': 341<br /> <br /> '''Telephone''': 0721-608-26845<br /> <br /> '''e-mail''': mailto:norbert.schneider2@kit.edu<br /> <br /> '''Substitute''':<br /> <br /> <br /> == Job Description ==<br /> Large scale replication of biomimetic photonic structures.<br /> <br /> == Expertise ==<br /> <br /> === Devices ===<br /> * [[EVG 510-Nanoimprintanlage]]<br /> * [[WUM1 Heißpräge- / Thermoformanlage]]<br /> * [[AFM Commercial]]<br /> * [[Ellipsometer]]<br /> * [[Spincoater Opticoat]]<br /> <br /> === Processes ===<br /> *[[Hot embossing]]<br /> *[[Thermoforming]]<br /> <br /> === Software ===<br /> * Microsoft Office<br /> * Windows batch-Scripts<br /> * Linux Shell-Scripts<br /> * IDL<br /> * Visual Basic (to some extent)<br /> <br /> === Materials ===<br /> * PMMA<br /> * PC<br /> * PP<br /> * PS<br /> * PE<br /> * PPS<br /> * Shape memory polymers<br /> <br /> == [[Abkürzungen - Abbreviations|PVA]] for projects ==<br /> * 12-057P<br /> <br /> == Further Tasks at IMT ==<br /> * Minister of finance for the coffee machine (kitchen 3rd floor, building 307)</div>

Norbert.Schneider https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=User:Norbert.Schneider&diff=3414 2015-06-22T13:34:33Z

<p>Norbert.Schneider: /* Geräte */</p> <hr /> <div>[[Datei:Passbild_Norbert_Schneider.jpg|200px|thumb|rechts|Norbert Schneider]]<br /> [[Benutzer:{{PAGENAME}}/English | English Version]]<br /> <br /> == Norbert Schneider ==<br /> <br /> &lt;!--<br /> Falls ein Bild angezeigt werden soll, muss die entsprechende Datei erst hochgeladen werden.<br /> Dies ermöglicht die Seitenleiste &quot;werkzeuge -&gt; Datei hochladen&quot;.<br /> Bitte achtet auf Datei- und Bildgröße, ideal wäre &lt;100kB und z.B. 120×160px<br /> --&gt;<br /> <br /> <br /> '''Funktionsbereich''': F&amp;E1-NM<br /> <br /> '''Aufgabengebiet''': Photonische Strukturen<br /> <br /> '''Bau''': 307<br /> <br /> '''Raum''': 341<br /> <br /> '''Telefon''': 0721-608-26845<br /> <br /> '''e-mail''': mailto:n.schneider@kit.edu<br /> <br /> '''Stellvertreter''':<br /> <br /> == Tätigkeitsbeschreibung ==<br /> Großflächige Replikation biomimetischer photonischer Strukturen. <br /> <br /> == Fertigkeiten/Kenntnisse ==<br /> <br /> === Geräte ===<br /> * [[EVG 510-Nanoimprintanlage]]<br /> * [[WUM1 Heißpräge- / Thermoformanlage]]<br /> * [[AFM Commercial]]<br /> * [[Ellipsometer]]<br /> * [[Spincoater Opticoat]]<br /> <br /> === Prozesse ===<br /> *[[Heißprägen]]<br /> *[[Thermoformen]]<br /> *[[Spincoaten]]<br /> <br /> === Software ===<br /> * Microsoft Office<br /> * Windows batch-Skripte<br /> * Linux Shell-Skripte<br /> * IDL<br /> * Visual Basic (eingeschränkt)<br /> <br /> === Materialien ===<br /> * PMMA<br /> * PC<br /> * PP<br /> * PS<br /> * PE<br /> * PPS<br /> * Formgedächtnispolymere<br /> <br /> == [[Abkürzungen - Abbreviations|PVA]] für IMT-Projekte ==<br /> * [[12-057P]]<br /> <br /> <br /> == Weitere Aufgaben am IMT ==<br /> * Doktorandensprecher<br /> * Finanzminister der Kaffeemaschine (Küche 3.Stock Bau 307)<br /> <br /> [[Kategorie:Mitarbeiter - Employees]]<br /> [[Kategorie:F&amp;E1-NM]]<br /> [[Kategorie:Doktoranden - PhD Students]]</div>

Norbert.Schneider https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=F%26E1-NM&diff=3413 2015-06-22T13:30:53Z

<p>Norbert.Schneider: /* Funktionsbereich F&amp;E 1-NM: Replikation */</p> <hr /> <div>[[FuE3/English | English Version]]<br /> <br /> == Funktionsbereich F&amp;E 1-NM: Replikation ==<br /> <br /> '''Leitung:''' [[Benutzer:Matthias.Worgull |PD Dr. Matthias Worgull]]<br /> <br /> Das Forschungsgebiet widmet sich der Replikation von Mikro- und Nanostrukturen in Kunststoffen und hat die <br /> <br /> * Nano- und Mikroabformung<br /> <br /> und das<br /> <br /> * Mikrothermoformen <br /> <br /> als Hauptthemen.<br /> <br /> Grundlage der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten bilden die eingesetzten Replikationsverfahren<br /> <br /> * Mikro-Heißprägen<br /> * Nanoimprint<br /> * Mikrothermoformen<br /> * Ultraschallstrukturierung<br /> * Rolle zu Rolle Strukturierung<br /> <br /> <br /> Ein Teil der Arbeiten ist in das EU-Projekt [[COTECH]] (Converging Technologies) integriert mit dem Ziel, effiziente Abformtechniken zu entwickeln.<br /> <br /> Die Technologie des Heißprägens steht im Rahmen der [[KNMF]] (Karlsruher Nano Micro Facility) und [[EUMINAfab]] auch externen Anwendern zur Verfügung. <br /> <br /> <br /> === Aktuelles Team ===<br /> <br /> * [[Benutzer:Matthias.Worgull|PD Dr. Matthias Worgull]] (Funktionsbereichsleitung)<br /> * [[Benutzer:Heinz.Dinglreiter|Heinz Dinglreiter]] (Gruppenleitung Mikrothermoformen)<br /> * [[Benutzer:Marc.Schneider|Marc Schneider]] (Anlagen- und Prozessverantwortlicher)<br /> * [[Benutzer:Alexander.Kolew|Alexander Kolew]] (Post-Doc)<br /> * [[Benutzer:Norbert.Schneider|Norbert Schneider]] (Doktorand)<br /> * [[Benutzer:Andreas.Striegel|Andreas Striegel]] (Doktorand)<br /> * [[Benutzer:Michael.Hartmann|Michael Hartmann]]<br /> * Julia Bur (Diplomandin)<br /> * Raschid Ezzat (Diplomand)<br /> * Christoph Herrmann (HiWi)<br /> * Ludmilla Popp (HiWi)<br /> * Gerlinde Utsch (HiWi)<br /> <br /> <br /> === Nano- und Mikroabformung ===<br /> <br /> Zur Replikation von Mikro- und Nanostrukturen in Kunststoffen durch Heißprägen und Nanoimprint stehen insgesamt 5 Heißprägemaschinen zur Verfügung, auf denen Formeinsätze bis zu 8 Zoll Durchmesser abgeformt werden können. Diese Verfahren zeichnen sich durch eine hohe Flexibilität und eine große Bandbreite an Prozessvariationen aus, wie z. B. das doppelseitige positionierte Abformen oder das Prägen von Durchlochstrukturen. Die Abformungen von Prototypen bis hin zur Kleinserie können auch im Rahmen von Aufträgen durchgeführt werden. <br /> <br /> Die Bandbreite der für die Abformung geeigneten Formeinsätze erstreckt sich u.a. über die am IMT vorhandenen lithographischen Verfahren Röntgentiefenlithographie ([http://www.x-ray-optics.de/index.php?option=com_content&amp;view=article&amp;id=84%3Aliga-process&amp;catid=29%3Ax-ray-optics&amp;lang=de LIGA]), UV-Lithographie und Elektronenstrahllithografie. Darüber hinaus werden Werkzeuge auch durch mechanische Verfahren wie Mikrofräsen oder Laserstrukturierung hergestellt. Bereits vorhandene Strukturen können auch durch Mikrogalvanik in Nickel-Formeinsätze kopiert werden.<br /> <br /> Ein Vorteil des Heißprägens besteht im schnellen und einfachen Wechsel des Polymers durch Austausch des verwendeten Halbzeugs. Dadurch kann theoretisch jeder Abformzyklus mit einem anderen Polymer durchgeführt werden. Die Bandbreite der abformbaren Materialien umfasst nicht nur die Palette der thermoplastischen Polymere:<br /> <br /> * Amorphe Polymere: z. B. PMMA, PS, SAN, COC, PC, PSU, ...<br /> * Teilkristalline Polymere: z. B. PP, POM, PET, LCP, PEEK, ...<br /> * Niedrigschmelzende Gläser<br /> * Metallisches Glas, amorphe Metalle<br /> * Feedstock für keramische oder metallische Bauteile<br /> * Metallische Folien und Duromere<br /> * Nachwachsende und biodegradierbare Polymere: Flüssiges Holz, Polylaktid, ...<br /> <br /> === Mikrothermoformen ===<br /> <br /> Das mikrotechnische Thermoformen ist ein am IMT entwickeltes Verfahren zur Low-Cost-Herstellung von flexiblen, dünnwandigen Mikrohohlstrukturen aus Kunststofffolien.<br /> <br /> Innerhalb einer Heißprägemaschine wird eine ungefähr 10 – 50 μm dünne thermoplastische Folie über Werkzeugkontakt in ihren thermo-elastischen Zustandsbereich erhitzt und durch ein Druckgas unter derzeit bis zu 50 bar in die evakuierten Mikrokavitäten eines plattenförmigen Formwerkzeugs eingeformt.<br /> <br /> Forschungsschwerpunkte sind<br /> <br /> * Entwicklung der Maschinentechnologie von der Labormaschine zur serienreifen Thermoformmaschine (in Zusammenarbeit mit der Firma Wickert / Landau) <br /> <br /> * Entwicklung und Konstruktion von Werkzeugen für das Thermoformen <br /> <br /> * Prozessentwicklung zur Herstellung von CellChips® durch Mikrothermoformen für das 3-D Tissue Engineering (Kooperation mit TU Ilmenau und IBG / KIT ) <br /> <br /> * Thermoformen von vorstrukturierten Folien zur Herstellung großflächiger dreidimensionaler Bauteile mit strukturierten Oberflächen. Durch Heißprägen oder Nanoimprintverfahren strukturierte Folien werden in einem zweiten Schritt durch Mikrothermoformen dreidimensional verstreckt, ohne jedoch die Nanostrukturierung zu zerstören. Mit diesem Verfahren lassen sich z. B. fluidische Kanäle mit nanostrukturierten, hydrophilen oder hydrophoben Oberflächen herstellen. Ein Vorteil des Verfahrens liegt in der Strukturierung von Boden und Seitenwänden fluidischer Kanäle <br /> <br /> * Prozessentwicklung Mikroblasformen zur Herstellung 3 dimensionaler Mikro-Hohlkörper. Aufbauend auf den Prozess des Thermoformens wird durch die Entwicklung des Mikroblasformens die Herstellung von Hohlkörpern wie z. B. Mikro-Schläuche mit innen- oder außenliegender Nanostrukturierung ermöglicht.<br /> <br /> <br /> === Ultraschallstrukturierung ===<br /> <br /> Die Ultraschall-Technologie zeichnet sich durch hervorragende Eigenschaften wie kurze Prozesszeiten, geringer Energieverbrauch oder Reproduzierbarkeit der Schweiß- und Stanzergebnisse aus. Darüber hinaus können mit Ultraschall auch besonders hochwertige Kunststoffe, wie sie in der Automobilindustrie häufig vorkommen, effizient und äußerst schonend bearbeitet werden.<br /> <br /> Eine neuartige Anwendung des Ultraschallprägens ist der Bereich des Tissue Engineerings. Dieses sehr junge Feld basiert auf einem stark interdisziplinären Ansatz aus den Bereichen der Biologie, Material- und Ingenieurwissenschaften. Der am Forschungszentrum Karlsruhe entwickelte CellChip® ist eine mikrostrukturierte Gerüststruktur für die dreidimensionale Kultivierung von Zellen. Die planare Anordnung von gleich großen und identisch geformten Mikrocontainern mit porösem Boden dient dazu, möglichst alle Zellen, die in den Containern kultiviert werden, gleichmäßig mit Nährmedium versorgen zu können.<br /> <br /> Im Rahmen der Forschungsarbeiten wird gezeigt, dass Prägen mit Ultraschall für die Herstellung von Mikrostrukturen und ganzen Mikrosystemen aus Kunststoff geeignet ist. Mikrostrukturen können hierbei in wenigen Sekunden erzeugt werden. Ähnlich wie beim Heißprägen wird ein Polymerfilm durch Erhitzen erweicht und die Mikrostruktur wird von einem Metallwerkzeug abgeformt. Die thermische Energie wird allerdings mit einem Ultraschallschweißgerät erzeugt, das mechanische Schwingungen mit bis zu einigen 10 μm Amplitude und einer Frequenz von 20 bis 70 kHz ausführt. Diese Schwingungen werden auf die Folie übertragen, indem die Sonotrode des Ultraschallgerätes die Folie auf das Werkzeug presst. Die zyklischen Deformationen der Folie erzeugen lokale Erwärmungen und bewirken ein lokales Erweichen der Folie an den Stellen, an denen sie mit erhabenen Mikrostrukturen auf dem Werkzeug in Berührung stehen. Nach dem Abkühlvorgang, der innerhalb weniger Sekunden vollzogen ist, kann die Mikrostruktur aus dem Werkstück entnommen werden.<br /> <br /> Zur Herstellung von ultraschallgeprägten Mikrostrukturen werden handelsübliche Maschinen verwendet. Die Prägewerkzeuge bestehen aus galvanisch hergestellten Nickelformeinsätzen oder aus Edelstahlformelementen. Als Prägematerial kann die Bandbreite der thermoplastischen Kunststoffe verwendet werden, vorzugsweise die Kunststoffe mit hoher Formstabilität.<br /> <br /> Der Vorteil dieses Verfahrens liegt in der lokalen Mikrostrukturierung von bereits bestehenden Bauteilen, z. B. Mikrotiterplatten, ohne deren Form zu beeinflussen. Ultraschallprägen ist daher eine ausgezeichnete Ergänzung zu den etablierten Prozessen Spritzgießen, Heißprägen, und Thermoformen. Kurze Zykluszeiten, einfache Werkzeuge, kommerziell erhältlichen Maschinen und leichte Handhabung kennzeichnen das Ultraschallprägen.<br /> <br /> <br /> === Rolle zu Rolle Strukturierung ===<br /> <br /> Die Weiterentwicklung der Nano- und Mikroabformung im Hinblick auf große Flächen und hohen Durchsatz zeigt sich im Rahmen der Rolle zu Rolle Strukturierung, welche den neuesten Arbeitsbereich des Funktionsbereichs darstellt.<br /> <br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Funktionsbereiche - Departments]]<br /> [[Kategorie:F&amp;E1-NM]]</div>

Norbert.Schneider https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=User:Norbert.Schneider&diff=3088 2014-08-07T08:59:19Z

<p>Norbert.Schneider: /* Weitere Aufgaben am IMT */</p> <hr /> <div>[[Datei:Passbild_Norbert_Schneider.jpg|200px|thumb|rechts|Norbert Schneider]]<br /> [[Benutzer:{{PAGENAME}}/English | English Version]]<br /> <br /> == Norbert Schneider ==<br /> <br /> &lt;!--<br /> Falls ein Bild angezeigt werden soll, muss die entsprechende Datei erst hochgeladen werden.<br /> Dies ermöglicht die Seitenleiste &quot;werkzeuge -&gt; Datei hochladen&quot;.<br /> Bitte achtet auf Datei- und Bildgröße, ideal wäre &lt;100kB und z.B. 120×160px<br /> --&gt;<br /> <br /> <br /> '''Funktionsbereich''': F&amp;E1-NM<br /> <br /> '''Aufgabengebiet''': Photonische Strukturen<br /> <br /> '''Bau''': 307<br /> <br /> '''Raum''': 341<br /> <br /> '''Telefon''': 0721-608-26845<br /> <br /> '''e-mail''': mailto:n.schneider@kit.edu<br /> <br /> '''Stellvertreter''':<br /> <br /> == Tätigkeitsbeschreibung ==<br /> Großflächige Replikation biomimetischer photonischer Strukturen. <br /> <br /> == Fertigkeiten/Kenntnisse ==<br /> <br /> === Geräte ===<br /> * [[EVG 510-Nanoimprintanlage]]<br /> * [[WUM1 Heißpräge- / Thermoformanlage]]<br /> * [[AFM Commercial]]<br /> <br /> === Prozesse ===<br /> *[[Heißprägen]]<br /> *[[Thermoformen]]<br /> *[[Spincoaten]]<br /> <br /> === Software ===<br /> * Microsoft Office<br /> * Windows batch-Skripte<br /> * Linux Shell-Skripte<br /> * IDL<br /> * Visual Basic (eingeschränkt)<br /> <br /> === Materialien ===<br /> * PMMA<br /> * PC<br /> * PP<br /> * PS<br /> * PE<br /> * PPS<br /> * Formgedächtnispolymere<br /> <br /> == [[Abkürzungen - Abbreviations|PVA]] für IMT-Projekte ==<br /> * [[12-057P]]<br /> <br /> <br /> == Weitere Aufgaben am IMT ==<br /> * Doktorandensprecher<br /> * Finanzminister der Kaffeemaschine (Küche 3.Stock Bau 307)<br /> <br /> [[Kategorie:Mitarbeiter - Employees]]<br /> [[Kategorie:F&amp;E1-NM]]<br /> [[Kategorie:Doktoranden - PhD Students]]</div>

Norbert.Schneider https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=User:Norbert.Schneider&diff=3087 2014-08-07T08:58:54Z

<p>Norbert.Schneider: /* Prozesse */</p> <hr /> <div>[[Datei:Passbild_Norbert_Schneider.jpg|200px|thumb|rechts|Norbert Schneider]]<br /> [[Benutzer:{{PAGENAME}}/English | English Version]]<br /> <br /> == Norbert Schneider ==<br /> <br /> &lt;!--<br /> Falls ein Bild angezeigt werden soll, muss die entsprechende Datei erst hochgeladen werden.<br /> Dies ermöglicht die Seitenleiste &quot;werkzeuge -&gt; Datei hochladen&quot;.<br /> Bitte achtet auf Datei- und Bildgröße, ideal wäre &lt;100kB und z.B. 120×160px<br /> --&gt;<br /> <br /> <br /> '''Funktionsbereich''': F&amp;E1-NM<br /> <br /> '''Aufgabengebiet''': Photonische Strukturen<br /> <br /> '''Bau''': 307<br /> <br /> '''Raum''': 341<br /> <br /> '''Telefon''': 0721-608-26845<br /> <br /> '''e-mail''': mailto:n.schneider@kit.edu<br /> <br /> '''Stellvertreter''':<br /> <br /> == Tätigkeitsbeschreibung ==<br /> Großflächige Replikation biomimetischer photonischer Strukturen. <br /> <br /> == Fertigkeiten/Kenntnisse ==<br /> <br /> === Geräte ===<br /> * [[EVG 510-Nanoimprintanlage]]<br /> * [[WUM1 Heißpräge- / Thermoformanlage]]<br /> * [[AFM Commercial]]<br /> <br /> === Prozesse ===<br /> *[[Heißprägen]]<br /> *[[Thermoformen]]<br /> *[[Spincoaten]]<br /> <br /> === Software ===<br /> * Microsoft Office<br /> * Windows batch-Skripte<br /> * Linux Shell-Skripte<br /> * IDL<br /> * Visual Basic (eingeschränkt)<br /> <br /> === Materialien ===<br /> * PMMA<br /> * PC<br /> * PP<br /> * PS<br /> * PE<br /> * PPS<br /> * Formgedächtnispolymere<br /> <br /> == [[Abkürzungen - Abbreviations|PVA]] für IMT-Projekte ==<br /> * [[12-057P]]<br /> <br /> <br /> == Weitere Aufgaben am IMT ==<br /> * Finanzminister der Kaffeemaschine (Küche 3.Stock Bau 307)<br /> <br /> [[Kategorie:Mitarbeiter - Employees]]<br /> [[Kategorie:F&amp;E1-NM]]<br /> [[Kategorie:Doktoranden - PhD Students]]</div>

Norbert.Schneider https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=User:Norbert.Schneider&diff=3086 2014-08-07T08:58:20Z

<p>Norbert.Schneider: /* Norbert Schneider */</p> <hr /> <div>[[Datei:Passbild_Norbert_Schneider.jpg|200px|thumb|rechts|Norbert Schneider]]<br /> [[Benutzer:{{PAGENAME}}/English | English Version]]<br /> <br /> == Norbert Schneider ==<br /> <br /> &lt;!--<br /> Falls ein Bild angezeigt werden soll, muss die entsprechende Datei erst hochgeladen werden.<br /> Dies ermöglicht die Seitenleiste &quot;werkzeuge -&gt; Datei hochladen&quot;.<br /> Bitte achtet auf Datei- und Bildgröße, ideal wäre &lt;100kB und z.B. 120×160px<br /> --&gt;<br /> <br /> <br /> '''Funktionsbereich''': F&amp;E1-NM<br /> <br /> '''Aufgabengebiet''': Photonische Strukturen<br /> <br /> '''Bau''': 307<br /> <br /> '''Raum''': 341<br /> <br /> '''Telefon''': 0721-608-26845<br /> <br /> '''e-mail''': mailto:n.schneider@kit.edu<br /> <br /> '''Stellvertreter''':<br /> <br /> == Tätigkeitsbeschreibung ==<br /> Großflächige Replikation biomimetischer photonischer Strukturen. <br /> <br /> == Fertigkeiten/Kenntnisse ==<br /> <br /> === Geräte ===<br /> * [[EVG 510-Nanoimprintanlage]]<br /> * [[WUM1 Heißpräge- / Thermoformanlage]]<br /> * [[AFM Commercial]]<br /> <br /> === Prozesse ===<br /> *[[Heißprägen]]<br /> *[[Thermoformen]]<br /> <br /> <br /> === Software ===<br /> * Microsoft Office<br /> * Windows batch-Skripte<br /> * Linux Shell-Skripte<br /> * IDL<br /> * Visual Basic (eingeschränkt)<br /> <br /> === Materialien ===<br /> * PMMA<br /> * PC<br /> * PP<br /> * PS<br /> * PE<br /> * PPS<br /> * Formgedächtnispolymere<br /> <br /> == [[Abkürzungen - Abbreviations|PVA]] für IMT-Projekte ==<br /> * [[12-057P]]<br /> <br /> <br /> == Weitere Aufgaben am IMT ==<br /> * Finanzminister der Kaffeemaschine (Küche 3.Stock Bau 307)<br /> <br /> [[Kategorie:Mitarbeiter - Employees]]<br /> [[Kategorie:F&amp;E1-NM]]<br /> [[Kategorie:Doktoranden - PhD Students]]</div>

Norbert.Schneider https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=F%26E1-NM&diff=1926 2013-06-12T13:03:25Z

<p>Norbert.Schneider: </p> <hr /> <div>[[FuE3/English | English Version]]<br /> <br /> == Funktionsbereich F&amp;E 3: Replikation ==<br /> <br /> '''Leitung:''' [[Benutzer:Matthias.Worgull |PD Dr. Matthias Worgull]]<br /> <br /> Das Forschungsgebiet widmet sich der Replikation von Mikro- und Nanostrukturen in Kunststoffen und hat die <br /> <br /> * Nano- und Mikroabformung<br /> <br /> und das<br /> <br /> * Mikrothermoformen <br /> <br /> als Hauptthemen.<br /> <br /> Grundlage der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten bilden die eingesetzten Replikationsverfahren<br /> <br /> * Mikro-Heißprägen<br /> * Nanoimprint<br /> * Mikrothermoformen<br /> * Ultraschallstrukturierung<br /> * Rolle zu Rolle Strukturierung<br /> <br /> <br /> Ein Teil der Arbeiten ist in das EU-Projekt [[COTECH]] (Converging Technologies) integriert mit dem Ziel, effiziente Abformtechniken zu entwickeln.<br /> <br /> Die Technologie des Heißprägens steht im Rahmen der [[KNMF]] (Karlsruher Nano Micro Facility) und [[EUMINAfab]] auch externen Anwendern zur Verfügung. <br /> <br /> <br /> === Aktuelles Team ===<br /> <br /> * [[Benutzer:Matthias.Worgull|PD Dr. Matthias Worgull]] (Funktionsbereichsleitung)<br /> * [[Benutzer:Heinz.Dinglreiter|Heinz Dinglreiter]] (Gruppenleitung Mikrothermoformen)<br /> * [[Benutzer:Marc.Schneider|Marc Schneider]] (Anlagen- und Prozessverantwortlicher)<br /> * [[Benutzer:Alexander.Kolew|Alexander Kolew]] (Post-Doc)<br /> * [[Benutzer:Norbert.Schneider|Norbert Schneider]] (Doktorand)<br /> * [[Benutzer:Michael.Hartmann|Michael Hartmann]]<br /> * Julia Bur (Diplomandin)<br /> * Raschid Ezzat (Diplomand)<br /> * Christoph Herrmann (HiWi)<br /> * Ludmilla Popp (HiWi)<br /> * Gerlinde Utsch (HiWi)<br /> <br /> <br /> === Nano- und Mikroabformung ===<br /> <br /> Zur Replikation von Mikro- und Nanostrukturen in Kunststoffen durch Heißprägen und Nanoimprint stehen insgesamt 5 Heißprägemaschinen zur Verfügung, auf denen Formeinsätze bis zu 8 Zoll Durchmesser abgeformt werden können. Diese Verfahren zeichnen sich durch eine hohe Flexibilität und eine große Bandbreite an Prozessvariationen aus, wie z. B. das doppelseitige positionierte Abformen oder das Prägen von Durchlochstrukturen. Die Abformungen von Prototypen bis hin zur Kleinserie können auch im Rahmen von Aufträgen durchgeführt werden. <br /> <br /> Die Bandbreite der für die Abformung geeigneten Formeinsätze erstreckt sich u.a. über die am IMT vorhandenen lithographischen Verfahren Röntgentiefenlithographie (LIGA), UV-Lithographie und Elektronenstrahllithografie. Darüber hinaus werden Werkzeuge auch durch mechanische Verfahren wie Mikrofräsen oder Laserstrukturierung hergestellt. Bereits vorhandene Strukturen können auch durch Mikrogalvanik in Nickel-Formeinsätze kopiert werden.<br /> <br /> Ein Vorteil des Heißprägens besteht im schnellen und einfachen Wechsel des Polymers durch Austausch des verwendeten Halbzeugs. Dadurch kann theoretisch jeder Abformzyklus mit einem anderen Polymer durchgeführt werden. Die Bandbreite der abformbaren Materialien umfasst nicht nur die Palette der thermoplastischen Polymere:<br /> <br /> * Amorphe Polymere: z. B. PMMA, PS, SAN, COC, PC, PSU, ...<br /> * Teilkristalline Polymere: z. B. PP, POM, PET, LCP, PEEK, ...<br /> * Niedrigschmelzende Gläser<br /> * Metallisches Glas, amorphe Metalle<br /> * Feedstock für keramische oder metallische Bauteile<br /> * Metallische Folien und Duromere<br /> * Nachwachsende und biodegradierbare Polymere: Flüssiges Holz, Polylaktid, ...<br /> <br /> <br /> === Mikrothermoformen ===<br /> <br /> Das mikrotechnische Thermoformen ist ein am IMT entwickeltes Verfahren zur Low-Cost-Herstellung von flexiblen, dünnwandigen Mikrohohlstrukturen aus Kunststofffolien.<br /> <br /> Innerhalb einer Heißprägemaschine wird eine ungefähr 10 – 50 μm dünne thermoplastische Folie über Werkzeugkontakt in ihren thermo-elastischen Zustandsbereich erhitzt und durch ein Druckgas unter derzeit bis zu 50 bar in die evakuierten Mikrokavitäten eines plattenförmigen Formwerkzeugs eingeformt.<br /> <br /> Forschungsschwerpunkte sind<br /> <br /> * Entwicklung der Maschinentechnologie von der Labormaschine zur serienreifen Thermoformmaschine (in Zusammenarbeit mit der Firma Wickert / Landau) <br /> <br /> * Entwicklung und Konstruktion von Werkzeugen für das Thermoformen <br /> <br /> * Prozessentwicklung zur Herstellung von CellChips® durch Mikrothermoformen für das 3-D Tissue Engineering (Kooperation mit TU Ilmenau und IBG / KIT ) <br /> <br /> * Thermoformen von vorstrukturierten Folien zur Herstellung großflächiger dreidimensionaler Bauteile mit strukturierten Oberflächen. Durch Heißprägen oder Nanoimprintverfahren strukturierte Folien werden in einem zweiten Schritt durch Mikrothermoformen dreidimensional verstreckt, ohne jedoch die Nanostrukturierung zu zerstören. Mit diesem Verfahren lassen sich z. B. fluidische Kanäle mit nanostrukturierten, hydrophilen oder hydrophoben Oberflächen herstellen. Ein Vorteil des Verfahrens liegt in der Strukturierung von Boden und Seitenwänden fluidischer Kanäle <br /> <br /> * Prozessentwicklung Mikroblasformen zur Herstellung 3 dimensionaler Mikro-Hohlkörper. Aufbauend auf den Prozess des Thermoformens wird durch die Entwicklung des Mikroblasformens die Herstellung von Hohlkörpern wie z. B. Mikro-Schläuche mit innen- oder außenliegender Nanostrukturierung ermöglicht.<br /> <br /> <br /> === Ultraschallstrukturierung ===<br /> <br /> Die Ultraschall-Technologie zeichnet sich durch hervorragende Eigenschaften wie kurze Prozesszeiten, geringer Energieverbrauch oder Reproduzierbarkeit der Schweiß- und Stanzergebnisse aus. Darüber hinaus können mit Ultraschall auch besonders hochwertige Kunststoffe, wie sie in der Automobilindustrie häufig vorkommen, effizient und äußerst schonend bearbeitet werden.<br /> <br /> Eine neuartige Anwendung des Ultraschallprägens ist der Bereich des Tissue Engineerings. Dieses sehr junge Feld basiert auf einem stark interdisziplinären Ansatz aus den Bereichen der Biologie, Material- und Ingenieurwissenschaften. Der am Forschungszentrum Karlsruhe entwickelte CellChip® ist eine mikrostrukturierte Gerüststruktur für die dreidimensionale Kultivierung von Zellen. Die planare Anordnung von gleich großen und identisch geformten Mikrocontainern mit porösem Boden dient dazu, möglichst alle Zellen, die in den Containern kultiviert werden, gleichmäßig mit Nährmedium versorgen zu können.<br /> <br /> Im Rahmen der Forschungsarbeiten wird gezeigt, dass Prägen mit Ultraschall für die Herstellung von Mikrostrukturen und ganzen Mikrosystemen aus Kunststoff geeignet ist. Mikrostrukturen können hierbei in wenigen Sekunden erzeugt werden. Ähnlich wie beim Heißprägen wird ein Polymerfilm durch Erhitzen erweicht und die Mikrostruktur wird von einem Metallwerkzeug abgeformt. Die thermische Energie wird allerdings mit einem Ultraschallschweißgerät erzeugt, das mechanische Schwingungen mit bis zu einigen 10 μm Amplitude und einer Frequenz von 20 bis 70 kHz ausführt. Diese Schwingungen werden auf die Folie übertragen, indem die Sonotrode des Ultraschallgerätes die Folie auf das Werkzeug presst. Die zyklischen Deformationen der Folie erzeugen lokale Erwärmungen und bewirken ein lokales Erweichen der Folie an den Stellen, an denen sie mit erhabenen Mikrostrukturen auf dem Werkzeug in Berührung stehen. Nach dem Abkühlvorgang, der innerhalb weniger Sekunden vollzogen ist, kann die Mikrostruktur aus dem Werkstück entnommen werden.<br /> <br /> Zur Herstellung von ultraschallgeprägten Mikrostrukturen werden handelsübliche Maschinen verwendet. Die Prägewerkzeuge bestehen aus galvanisch hergestellten Nickelformeinsätzen oder aus Edelstahlformelementen. Als Prägematerial kann die Bandbreite der thermoplastischen Kunststoffe verwendet werden, vorzugsweise die Kunststoffe mit hoher Formstabilität.<br /> <br /> Der Vorteil dieses Verfahrens liegt in der lokalen Mikrostrukturierung von bereits bestehenden Bauteilen, z. B. Mikrotiterplatten, ohne deren Form zu beeinflussen. Ultraschallprägen ist daher eine ausgezeichnete Ergänzung zu den etablierten Prozessen Spritzgießen, Heißprägen, und Thermoformen. Kurze Zykluszeiten, einfache Werkzeuge, kommerziell erhältlichen Maschinen und leichte Handhabung kennzeichnen das Ultraschallprägen.<br /> <br /> <br /> === Rolle zu Rolle Strukturierung ===<br /> <br /> Die Weiterentwicklung der Nano- und Mikroabformung im Hinblick auf große Flächen und hohen Durchsatz zeigt sich im Rahmen der Rolle zu Rolle Strukturierung, welche den neuesten Arbeitsbereich des Funktionsbereichs darstellt.<br /> <br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Funktionsbereiche - Departments]]<br /> [[Kategorie:FuE3]]</div>

Norbert.Schneider https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=F%26E3/English&diff=1925 2013-06-12T13:01:47Z

<p>Norbert.Schneider: </p> <hr /> <div>== Department FuE3: Replication ==<br /> <br /> '''Head of department:''' [[Benutzer:Matthias.Worgull |PD Dr. Matthias Worgull]]<br /> <br /> The aim of our research activities is the replication of micro and nanostructures. Work is performed in the two topics<br /> <br /> * Nano- and Microreplication<br /> <br /> and<br /> <br /> * Microthermoforming<br /> <br /> The activities in research and development are focused on the following replication processes:<br /> <br /> * Micro Hot Embossing<br /> * Nanoimprint<br /> * Microthermoforming<br /> * Ultrasonic Embossing<br /> <br /> <br /> We are partly integrated in European research projects like [[COTECH]] (Converging Technologies) with the aim to develop efficient replication techniques.<br /> <br /> Our technology is also available for external user within the frame of the [[KNMF]] (Karlsruher Nano Micro Facility) and [[EUMINAfab]]. <br /> <br /> <br /> === Current Team ===<br /> <br /> * [[Benutzer:Matthias.Worgull|PD Dr. Matthias Worgull]] (Head of department)<br /> * [[Benutzer:Heinz.Dinglreiter|Heinz Dinglreiter]] (Groupleader Microthermoforming)<br /> * [[Benutzer:Marc.Schneider|Marc Schneider]] (Installation- and Processmanager)<br /> * [[Benutzer:Alexander.Kolew|Alexander Kolew]] (Post-Doc)<br /> * [[Benutzer:Norbert.Schneider|Norbert Schneider]] (PhD-Student)<br /> * [[Benutzer:Michael.Hartmann|Michael Hartmann]]<br /> * Julia Bur (Diploma student)<br /> * Raschid Ezzat (Diploma student)<br /> * Christoph Herrmann (HiWi)<br /> * Ludmilla Popp (HiWi)<br /> * Gerlinde Utsch (HiWi)<br /> <br /> <br /> === Nano- and Microreplication ===<br /> <br /> We apply hot embossing and nanoimprint for the replication of micro and nanostructures. 5 hot embossing machines are available allowing the replication of structures on an area of max. 8 inch. The process of hot embossing is characterized by a high flexibility and a large diversity of process variations, like double sided positioned embossing or replication of through holes. The equipment of the hot embossing machines allows the fast replication of prototypes in different polymers up to replication of small series. <br /> <br /> The diversity of suitable mold inserts corresponds to the lithographic structuring methods available at IMT, which are Deep X-Ray Lithography (LIGA), UV Lithography and Electron Beam Lithography. As an alternative to the lithographic processes mold inserts can also be fabricated by micromechanical machining like milling or also by laser machining. Already existing structures, like structures fabricated by etching processes can be copied into nickel mold inserts by electroplating.<br /> <br /> An advantage of hot embossing is the fast change of the molding material by the use of different polymer films during each embossing cycle. The diversity of the used polymers comprises the group of thermoplastic polymers:<br /> <br /> * Amorphous polymers like PS, PMMA, COC, PC, PSU<br /> * Semicrystalline polymers like PP, POM, PET, LCP, PEEK<br /> * Low-melting glass<br /> * Metallic glass, amorphous metalls<br /> * Feedstock for ceramic or metallic parts<br /> * Metallic foils and duromers<br /> * Renewable biodegradable polymers: liquid wood, polylactide<br /> <br /> <br /> === Microthermoforming ===<br /> <br /> Microthermoforming is a process developed at IMT for the low cost fabrication of flexible, thin-walled hollow structures of polymer films.<br /> <br /> With an hot embossing tool an approximately 10 – 50 µm thin polymer film will be heated up to the thermoelastic state and will be formed under gas pressure into evacuated micro cavities of a mold insert.<br /> <br /> Actual research topics are<br /> <br /> * Development of the technology from laboratory use up to the technology for microthermoforming machines for serial fabrication (in cooperation with Wickert Press / Landau) <br /> <br /> * Development and engineering of tools for thermoforming <br /> <br /> * Process development for the fabrication of CellChips® by microthermoforming for tissue engineering. (In collaboration with TU Ilmenau and IBG / KIT) <br /> <br /> * Thermoforming of prestructured polymer films for the fabrication of 3 dimensional microstructures with a sub-micron or nanostructure on their surface. In a first step a polymer film is structured by hot embossing. In a second step this structured polymer film is formed in a 3 dimensional shape by microthermoforming without any destruction of the structures. By this process chain for example fluidic channels can be additionally structured with nanostructured hydrophilic or hydrophobic surfaces, at the bottom and even at the sidewalls. <br /> <br /> * Development of micro blow molding for the fabrication of 3 dimensional hollow structures. By this process the replication of hollow structures like micropipes with nanostructured surfaces inside will be developed. <br /> <br /> <br /> === Ultrasonic structuring ===<br /> <br /> The ultrasonic technology is characterized by excellent properties like short process times, low energy consumption, or repeatability of the welding or punching results. Further also polymers can be processed in an efficient and gentle way. <br /> <br /> A new field of application of ultrasonic structuring is the field of Tissue Engineering. This new research area refers to an interdisciplinary approach of the science in biology, materials research and engineering. The so called CellChip® was developed at the Forschungszentrum Karlsruhe and is characterized by a kind of scaffold structures for the three dimensional cultivation of cells. The fundamental idea of the planar arrangement of identical micro container with porous bottoms is the consistent supply of the cells inside the containers with culture medium.<br /> <br /> Within the frame of the research activities for the fabrication of CellChips the structuring with ultrasonic vibration so called ultrasonic embossing could be determined as a suitable structuring method. With this method microstructures can be replicated in polymer in a time period of a few seconds. Similar to the hot embossing process a thin is heated up and the metal mold insert will be replicated by an embossing step. The energy needed for the melting of the polymer film will be applied by ultrasonic vibration of the sonotrode. Typical amplitudes of the oscillation are in a range of several 10 µm and a frequency of 20 up to 70 kHz. These oscillations acts on the polymer foil by the sonotrode pressing the polymer foil against the structured mold insert. Because of the cyclic deformation the polymer foil will be heated up locally and will be pressed against the structured mold insert. After a short cooling time in the range of a few seconds the microstructures can be demolded.<br /> <br /> For the structuring by ultrasonic oscillation commercial available machines are suitable. The mold inserts can be fabricated by electroplating of Nickel or by mechanical machining e.g. in high quality steel. Suitable molding materials are thermoplastic polymer materials with high form stability.<br /> <br /> The advantage of this process is the local structuring of already existing components like Microtiterplates without modification of the shape of the component. Ultrasonic embossing is therefore an excellent extension of the established replication processes injection molding, hot embossing, and thermoforming. Short cycle times, simple molding tools, commercial available machines and an easy handling are characteristics of this replication technology.<br /> <br /> <br /> === Role to Role structuring ===<br /> <br /> Further development in nano- and microstructuring with respect to large area and high throughput is represented by role to role structuring, the newest research area of the department.<br /> <br /> [[Kategorie:Funktionsbereiche - Departments]]<br /> [[Kategorie:FuE3]]</div>

Norbert.Schneider https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=F%26E3/English&diff=1924 2013-06-12T13:00:55Z

<p>Norbert.Schneider: </p> <hr /> <div>== Department FuE3: Replication ==<br /> <br /> '''Head of department: [[Benutzer:Matthias.Worgull |PD Dr. Matthias Worgull]]'''<br /> <br /> The aim of our research activities is the replication of micro and nanostructures. Work is performed in the two topics<br /> <br /> * Nano- and Microreplication<br /> <br /> and<br /> <br /> * Microthermoforming<br /> <br /> The activities in research and development are focused on the following replication processes:<br /> <br /> * Micro Hot Embossing<br /> * Nanoimprint<br /> * Microthermoforming<br /> * Ultrasonic Embossing<br /> <br /> <br /> We are partly integrated in European research projects like [[COTECH]] (Converging Technologies) with the aim to develop efficient replication techniques.<br /> <br /> Our technology is also available for external user within the frame of the [[KNMF]] (Karlsruher Nano Micro Facility) and [[EUMINAfab]]. <br /> <br /> <br /> === Current Team ===<br /> <br /> * [[Benutzer:Matthias.Worgull|PD Dr. Matthias Worgull]] (Head of department)<br /> * [[Benutzer:Heinz.Dinglreiter|Heinz Dinglreiter]] (Groupleader Microthermoforming)<br /> * [[Benutzer:Marc.Schneider|Marc Schneider]] (Installation- and Processmanager)<br /> * [[Benutzer:Alexander.Kolew|Alexander Kolew]] (Post-Doc)<br /> * [[Benutzer:Norbert.Schneider|Norbert Schneider]] (PhD-Student)<br /> * [[Benutzer:Michael.Hartmann|Michael Hartmann]]<br /> * Julia Bur (Diploma student)<br /> * Raschid Ezzat (Diploma student)<br /> * Christoph Herrmann (HiWi)<br /> * Ludmilla Popp (HiWi)<br /> * Gerlinde Utsch (HiWi)<br /> <br /> <br /> === Nano- and Microreplication ===<br /> <br /> We apply hot embossing and nanoimprint for the replication of micro and nanostructures. 5 hot embossing machines are available allowing the replication of structures on an area of max. 8 inch. The process of hot embossing is characterized by a high flexibility and a large diversity of process variations, like double sided positioned embossing or replication of through holes. The equipment of the hot embossing machines allows the fast replication of prototypes in different polymers up to replication of small series. <br /> <br /> The diversity of suitable mold inserts corresponds to the lithographic structuring methods available at IMT, which are Deep X-Ray Lithography (LIGA), UV Lithography and Electron Beam Lithography. As an alternative to the lithographic processes mold inserts can also be fabricated by micromechanical machining like milling or also by laser machining. Already existing structures, like structures fabricated by etching processes can be copied into nickel mold inserts by electroplating.<br /> <br /> An advantage of hot embossing is the fast change of the molding material by the use of different polymer films during each embossing cycle. The diversity of the used polymers comprises the group of thermoplastic polymers:<br /> <br /> * Amorphous polymers like PS, PMMA, COC, PC, PSU<br /> * Semicrystalline polymers like PP, POM, PET, LCP, PEEK<br /> * Low-melting glass<br /> * Metallic glass, amorphous metalls<br /> * Feedstock for ceramic or metallic parts<br /> * Metallic foils and duromers<br /> * Renewable biodegradable polymers: liquid wood, polylactide<br /> <br /> <br /> === Microthermoforming ===<br /> <br /> Microthermoforming is a process developed at IMT for the low cost fabrication of flexible, thin-walled hollow structures of polymer films.<br /> <br /> With an hot embossing tool an approximately 10 – 50 µm thin polymer film will be heated up to the thermoelastic state and will be formed under gas pressure into evacuated micro cavities of a mold insert.<br /> <br /> Actual research topics are<br /> <br /> * Development of the technology from laboratory use up to the technology for microthermoforming machines for serial fabrication (in cooperation with Wickert Press / Landau) <br /> <br /> * Development and engineering of tools for thermoforming <br /> <br /> * Process development for the fabrication of CellChips® by microthermoforming for tissue engineering. (In collaboration with TU Ilmenau and IBG / KIT) <br /> <br /> * Thermoforming of prestructured polymer films for the fabrication of 3 dimensional microstructures with a sub-micron or nanostructure on their surface. In a first step a polymer film is structured by hot embossing. In a second step this structured polymer film is formed in a 3 dimensional shape by microthermoforming without any destruction of the structures. By this process chain for example fluidic channels can be additionally structured with nanostructured hydrophilic or hydrophobic surfaces, at the bottom and even at the sidewalls. <br /> <br /> * Development of micro blow molding for the fabrication of 3 dimensional hollow structures. By this process the replication of hollow structures like micropipes with nanostructured surfaces inside will be developed. <br /> <br /> <br /> === Ultrasonic structuring ===<br /> <br /> The ultrasonic technology is characterized by excellent properties like short process times, low energy consumption, or repeatability of the welding or punching results. Further also polymers can be processed in an efficient and gentle way. <br /> <br /> A new field of application of ultrasonic structuring is the field of Tissue Engineering. This new research area refers to an interdisciplinary approach of the science in biology, materials research and engineering. The so called CellChip® was developed at the Forschungszentrum Karlsruhe and is characterized by a kind of scaffold structures for the three dimensional cultivation of cells. The fundamental idea of the planar arrangement of identical micro container with porous bottoms is the consistent supply of the cells inside the containers with culture medium.<br /> <br /> Within the frame of the research activities for the fabrication of CellChips the structuring with ultrasonic vibration so called ultrasonic embossing could be determined as a suitable structuring method. With this method microstructures can be replicated in polymer in a time period of a few seconds. Similar to the hot embossing process a thin is heated up and the metal mold insert will be replicated by an embossing step. The energy needed for the melting of the polymer film will be applied by ultrasonic vibration of the sonotrode. Typical amplitudes of the oscillation are in a range of several 10 µm and a frequency of 20 up to 70 kHz. These oscillations acts on the polymer foil by the sonotrode pressing the polymer foil against the structured mold insert. Because of the cyclic deformation the polymer foil will be heated up locally and will be pressed against the structured mold insert. After a short cooling time in the range of a few seconds the microstructures can be demolded.<br /> <br /> For the structuring by ultrasonic oscillation commercial available machines are suitable. The mold inserts can be fabricated by electroplating of Nickel or by mechanical machining e.g. in high quality steel. Suitable molding materials are thermoplastic polymer materials with high form stability.<br /> <br /> The advantage of this process is the local structuring of already existing components like Microtiterplates without modification of the shape of the component. Ultrasonic embossing is therefore an excellent extension of the established replication processes injection molding, hot embossing, and thermoforming. Short cycle times, simple molding tools, commercial available machines and an easy handling are characteristics of this replication technology.<br /> <br /> <br /> === Role to Role structuring ===<br /> <br /> Further development in nano- and microstructuring with respect to large area and high throughput is represented by role to role structuring, the newest research area of the department.<br /> <br /> [[Kategorie:Funktionsbereiche - Departments]]<br /> [[Kategorie:FuE3]]</div>

Norbert.Schneider https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=F%26E3/English&diff=1923 2013-06-12T13:00:32Z

<p>Norbert.Schneider: </p> <hr /> <div>== Department FuE3: Replication ==<br /> <br /> '''Head of department: [[Benutzer:Matthias.Worgull |PD Dr. Matthias Worgull]]'''<br /> <br /> The aim of our research activities is the replication of micro and nanostructures. Work is performed in the two topics<br /> <br /> * Nano- and Microreplication<br /> <br /> and<br /> <br /> * Microthermoforming<br /> <br /> The activities in research and development are focused on the following replication processes:<br /> <br /> * Micro Hot Embossing<br /> * Nanoimprint<br /> * Microthermoforming<br /> * Ultrasonic Embossing<br /> <br /> <br /> We are partly integrated in European research projects like [[COTECH]] (Converging Technologies) with the aim to develop efficient replication techniques.<br /> <br /> Our technology is also available for external user within the frame of the [[KNMF]] (Karlsruher Nano Micro Facility) and [[EUMINAfab]]. <br /> <br /> === Current Team ===<br /> <br /> * [[Benutzer:Matthias.Worgull|PD Dr. Matthias Worgull]] (Head of department)<br /> * [[Benutzer:Heinz.Dinglreiter|Heinz Dinglreiter]] (Groupleader Microthermoforming)<br /> * [[Benutzer:Marc.Schneider|Marc Schneider]] (Installation- and Processmanager)<br /> * [[Benutzer:Alexander.Kolew|Alexander Kolew]] (Post-Doc)<br /> * [[Benutzer:Norbert.Schneider|Norbert Schneider]] (PhD-Student)<br /> * [[Benutzer:Michael.Hartmann|Michael Hartmann]]<br /> * Julia Bur (Diploma student)<br /> * Raschid Ezzat (Diploma student)<br /> * Christoph Herrmann (HiWi)<br /> * Ludmilla Popp (HiWi)<br /> * Gerlinde Utsch (HiWi)<br /> <br /> === Nano- and Microreplication ===<br /> <br /> We apply hot embossing and nanoimprint for the replication of micro and nanostructures. 5 hot embossing machines are available allowing the replication of structures on an area of max. 8 inch. The process of hot embossing is characterized by a high flexibility and a large diversity of process variations, like double sided positioned embossing or replication of through holes. The equipment of the hot embossing machines allows the fast replication of prototypes in different polymers up to replication of small series. <br /> <br /> The diversity of suitable mold inserts corresponds to the lithographic structuring methods available at IMT, which are Deep X-Ray Lithography (LIGA), UV Lithography and Electron Beam Lithography. As an alternative to the lithographic processes mold inserts can also be fabricated by micromechanical machining like milling or also by laser machining. Already existing structures, like structures fabricated by etching processes can be copied into nickel mold inserts by electroplating.<br /> <br /> An advantage of hot embossing is the fast change of the molding material by the use of different polymer films during each embossing cycle. The diversity of the used polymers comprises the group of thermoplastic polymers:<br /> <br /> * Amorphous polymers like PS, PMMA, COC, PC, PSU<br /> * Semicrystalline polymers like PP, POM, PET, LCP, PEEK<br /> * Low-melting glass<br /> * Metallic glass, amorphous metalls<br /> * Feedstock for ceramic or metallic parts<br /> * Metallic foils and duromers<br /> * Renewable biodegradable polymers: liquid wood, polylactide<br /> <br /> === Microthermoforming ===<br /> <br /> Microthermoforming is a process developed at IMT for the low cost fabrication of flexible, thin-walled hollow structures of polymer films.<br /> <br /> With an hot embossing tool an approximately 10 – 50 µm thin polymer film will be heated up to the thermoelastic state and will be formed under gas pressure into evacuated micro cavities of a mold insert.<br /> <br /> Actual research topics are<br /> <br /> * Development of the technology from laboratory use up to the technology for microthermoforming machines for serial fabrication (in cooperation with Wickert Press / Landau) <br /> <br /> * Development and engineering of tools for thermoforming <br /> <br /> * Process development for the fabrication of CellChips® by microthermoforming for tissue engineering. (In collaboration with TU Ilmenau and IBG / KIT) <br /> <br /> * Thermoforming of prestructured polymer films for the fabrication of 3 dimensional microstructures with a sub-micron or nanostructure on their surface. In a first step a polymer film is structured by hot embossing. In a second step this structured polymer film is formed in a 3 dimensional shape by microthermoforming without any destruction of the structures. By this process chain for example fluidic channels can be additionally structured with nanostructured hydrophilic or hydrophobic surfaces, at the bottom and even at the sidewalls. <br /> <br /> * Development of micro blow molding for the fabrication of 3 dimensional hollow structures. By this process the replication of hollow structures like micropipes with nanostructured surfaces inside will be developed. <br /> <br /> <br /> === Ultrasonic structuring ===<br /> <br /> The ultrasonic technology is characterized by excellent properties like short process times, low energy consumption, or repeatability of the welding or punching results. Further also polymers can be processed in an efficient and gentle way. <br /> <br /> A new field of application of ultrasonic structuring is the field of Tissue Engineering. This new research area refers to an interdisciplinary approach of the science in biology, materials research and engineering. The so called CellChip® was developed at the Forschungszentrum Karlsruhe and is characterized by a kind of scaffold structures for the three dimensional cultivation of cells. The fundamental idea of the planar arrangement of identical micro container with porous bottoms is the consistent supply of the cells inside the containers with culture medium.<br /> <br /> Within the frame of the research activities for the fabrication of CellChips the structuring with ultrasonic vibration so called ultrasonic embossing could be determined as a suitable structuring method. With this method microstructures can be replicated in polymer in a time period of a few seconds. Similar to the hot embossing process a thin is heated up and the metal mold insert will be replicated by an embossing step. The energy needed for the melting of the polymer film will be applied by ultrasonic vibration of the sonotrode. Typical amplitudes of the oscillation are in a range of several 10 µm and a frequency of 20 up to 70 kHz. These oscillations acts on the polymer foil by the sonotrode pressing the polymer foil against the structured mold insert. Because of the cyclic deformation the polymer foil will be heated up locally and will be pressed against the structured mold insert. After a short cooling time in the range of a few seconds the microstructures can be demolded.<br /> <br /> For the structuring by ultrasonic oscillation commercial available machines are suitable. The mold inserts can be fabricated by electroplating of Nickel or by mechanical machining e.g. in high quality steel. Suitable molding materials are thermoplastic polymer materials with high form stability.<br /> <br /> The advantage of this process is the local structuring of already existing components like Microtiterplates without modification of the shape of the component. Ultrasonic embossing is therefore an excellent extension of the established replication processes injection molding, hot embossing, and thermoforming. Short cycle times, simple molding tools, commercial available machines and an easy handling are characteristics of this replication technology.<br /> <br /> <br /> === Role to Role structuring ===<br /> <br /> Further development in nano- and microstructuring with respect to large area and high throughput is represented by role to role structuring, the newest research area of the department.<br /> <br /> [[Kategorie:Funktionsbereiche - Departments]]<br /> [[Kategorie:FuE3]]</div>

Norbert.Schneider https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=F%26E3/English&diff=1922 2013-06-12T12:59:50Z

<p>Norbert.Schneider: </p> <hr /> <div>== Department FuE3: Replication ==<br /> <br /> '''Head of department: [[Benutzer:Matthias.Worgull |PD Dr. Matthias Worgull]]'''<br /> <br /> The aim of our research activities is the replication of micro and nanostructures. Work is performed in the two topics<br /> <br /> * Nano- and Microreplication<br /> <br /> and<br /> <br /> * Microthermoforming<br /> <br /> The activities in research and development are focused on the following replication processes:<br /> <br /> * Micro Hot Embossing<br /> * Nanoimprint<br /> * Microthermoforming<br /> * Ultrasonic Embossing<br /> <br /> We are partly integrated in European research projects like [[COTECH]] (Converging Technologies) with the aim to develop efficient replication techniques.<br /> <br /> <br /> <br /> Our technology is also available for external user within the frame of the [[KNMF]] (Karlsruher Nano Micro Facility) and [[EUMINAfab]]. <br /> <br /> === Current Team ===<br /> <br /> * [[Benutzer:Matthias.Worgull|PD Dr. Matthias Worgull]] (Head of department)<br /> * [[Benutzer:Heinz.Dinglreiter|Heinz Dinglreiter]] (Groupleader Microthermoforming)<br /> * [[Benutzer:Marc.Schneider|Marc Schneider]] (Installation- and Processmanager)<br /> * [[Benutzer:Alexander.Kolew|Alexander Kolew]] (Post-Doc)<br /> * [[Benutzer:Norbert.Schneider|Norbert Schneider]] (PhD-Student)<br /> * [[Benutzer:Michael.Hartmann|Michael Hartmann]]<br /> * Julia Bur (Diploma student)<br /> * Raschid Ezzat (Diploma student)<br /> * Christoph Herrmann (HiWi)<br /> * Ludmilla Popp (HiWi)<br /> * Gerlinde Utsch (HiWi)<br /> <br /> === Nano- and Microreplication ===<br /> <br /> We apply hot embossing and nanoimprint for the replication of micro and nanostructures. 5 hot embossing machines are available allowing the replication of structures on an area of max. 8 inch. The process of hot embossing is characterized by a high flexibility and a large diversity of process variations, like double sided positioned embossing or replication of through holes. The equipment of the hot embossing machines allows the fast replication of prototypes in different polymers up to replication of small series. <br /> <br /> The diversity of suitable mold inserts corresponds to the lithographic structuring methods available at IMT, which are Deep X-Ray Lithography (LIGA), UV Lithography and Electron Beam Lithography. As an alternative to the lithographic processes mold inserts can also be fabricated by micromechanical machining like milling or also by laser machining. Already existing structures, like structures fabricated by etching processes can be copied into nickel mold inserts by electroplating.<br /> <br /> An advantage of hot embossing is the fast change of the molding material by the use of different polymer films during each embossing cycle. The diversity of the used polymers comprises the group of thermoplastic polymers:<br /> <br /> * Amorphous polymers like PS, PMMA, COC, PC, PSU<br /> * Semicrystalline polymers like PP, POM, PET, LCP, PEEK<br /> * Low-melting glass<br /> * Metallic glass, amorphous metalls<br /> * Feedstock for ceramic or metallic parts<br /> * Metallic foils and duromers<br /> * Renewable biodegradable polymers: liquid wood, polylactide<br /> <br /> === Microthermoforming ===<br /> <br /> Microthermoforming is a process developed at IMT for the low cost fabrication of flexible, thin-walled hollow structures of polymer films.<br /> <br /> With an hot embossing tool an approximately 10 – 50 µm thin polymer film will be heated up to the thermoelastic state and will be formed under gas pressure into evacuated micro cavities of a mold insert.<br /> <br /> Actual research topics are<br /> <br /> * Development of the technology from laboratory use up to the technology for microthermoforming machines for serial fabrication (in cooperation with Wickert Press / Landau) <br /> <br /> * Development and engineering of tools for thermoforming <br /> <br /> * Process development for the fabrication of CellChips® by microthermoforming for tissue engineering. (In collaboration with TU Ilmenau and IBG / KIT) <br /> <br /> * Thermoforming of prestructured polymer films for the fabrication of 3 dimensional microstructures with a sub-micron or nanostructure on their surface. In a first step a polymer film is structured by hot embossing. In a second step this structured polymer film is formed in a 3 dimensional shape by microthermoforming without any destruction of the structures. By this process chain for example fluidic channels can be additionally structured with nanostructured hydrophilic or hydrophobic surfaces, at the bottom and even at the sidewalls. <br /> <br /> * Development of micro blow molding for the fabrication of 3 dimensional hollow structures. By this process the replication of hollow structures like micropipes with nanostructured surfaces inside will be developed. <br /> <br /> <br /> === Ultrasonic structuring ===<br /> <br /> The ultrasonic technology is characterized by excellent properties like short process times, low energy consumption, or repeatability of the welding or punching results. Further also polymers can be processed in an efficient and gentle way. <br /> <br /> A new field of application of ultrasonic structuring is the field of Tissue Engineering. This new research area refers to an interdisciplinary approach of the science in biology, materials research and engineering. The so called CellChip® was developed at the Forschungszentrum Karlsruhe and is characterized by a kind of scaffold structures for the three dimensional cultivation of cells. The fundamental idea of the planar arrangement of identical micro container with porous bottoms is the consistent supply of the cells inside the containers with culture medium.<br /> <br /> Within the frame of the research activities for the fabrication of CellChips the structuring with ultrasonic vibration so called ultrasonic embossing could be determined as a suitable structuring method. With this method microstructures can be replicated in polymer in a time period of a few seconds. Similar to the hot embossing process a thin is heated up and the metal mold insert will be replicated by an embossing step. The energy needed for the melting of the polymer film will be applied by ultrasonic vibration of the sonotrode. Typical amplitudes of the oscillation are in a range of several 10 µm and a frequency of 20 up to 70 kHz. These oscillations acts on the polymer foil by the sonotrode pressing the polymer foil against the structured mold insert. Because of the cyclic deformation the polymer foil will be heated up locally and will be pressed against the structured mold insert. After a short cooling time in the range of a few seconds the microstructures can be demolded.<br /> <br /> For the structuring by ultrasonic oscillation commercial available machines are suitable. The mold inserts can be fabricated by electroplating of Nickel or by mechanical machining e.g. in high quality steel. Suitable molding materials are thermoplastic polymer materials with high form stability.<br /> <br /> The advantage of this process is the local structuring of already existing components like Microtiterplates without modification of the shape of the component. Ultrasonic embossing is therefore an excellent extension of the established replication processes injection molding, hot embossing, and thermoforming. Short cycle times, simple molding tools, commercial available machines and an easy handling are characteristics of this replication technology.<br /> <br /> <br /> === Role to Role structuring ===<br /> <br /> Further development in nano- and microstructuring with respect to large area and high throughput is represented by role to role structuring, the newest research area of the department.<br /> <br /> [[Kategorie:Funktionsbereiche - Departments]]<br /> [[Kategorie:FuE3]]</div>

Norbert.Schneider https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=F%26E3/English&diff=1916 2013-06-12T11:28:55Z

<p>Norbert.Schneider: Die Seite wurde neu angelegt: „ Deutsche Version == Department FuE3: Replication == &#039;&#039;&#039;Head of department: PD Dr. Matthias Worgull&#039;&#039;&#039; The aim of our …“</p> <hr /> <div>[[FuE3 | Deutsche Version]]<br /> <br /> == Department FuE3: Replication ==<br /> <br /> '''Head of department: [[Benutzer:Matthias.Worgull |PD Dr. Matthias Worgull]]'''<br /> <br /> The aim of our research activities is the replication of micro and nanostructures. Work is performed in the two topics<br /> <br /> * Nano- and Microreplication<br /> <br /> and<br /> <br /> * Microthermoforming<br /> <br /> The activities in research and development are focused on the following replication processes:<br /> <br /> * Micro Hot Embossing<br /> * Nanoimprint<br /> * Microthermoforming<br /> * Ultrasonic Embossing<br /> <br /> We are partly integrated in European research projects like [[COTECH]] (Converging Technologies) with the aim to develop efficient replication techniques.<br /> <br /> <br /> <br /> Our technology is also available for external user within the frame of the [[KNMF]] (Karlsruher Nano Micro Facility) and [[EUMINAfab]]. <br /> <br /> === Current Team ===<br /> <br /> * [[Benutzer:Matthias.Worgull|PD Dr. Matthias Worgull]] (Head of department)<br /> * [[Benutzer:Heinz.Dinglreiter|Heinz Dinglreiter]] (Groupleader Microthermoforming)<br /> * [[Benutzer:Marc.Schneider|Marc Schneider]] (Installation- and Processmanager)<br /> * [[Benutzer:Alexander.Kolew|Alexander Kolew]] (Post-Doc)<br /> * [[Benutzer:Norbert.Schneider|Norbert Schneider]] (PhD-Student)<br /> * [[Benutzer:Michael.Hartmann|Michael Hartmann]]<br /> * Julia Bur (Diploma student)<br /> * Raschid Ezzat (Diploma student)<br /> * Christoph Herrmann (HiWi)<br /> * Ludmilla Popp (HiWi)<br /> * Gerlinde Utsch (HiWi)<br /> <br /> === Nano- and Microreplication ===<br /> <br /> We apply hot embossing and nanoimprint for the replication of micro and nanostructures. 5 hot embossing machines are available allowing the replication of structures on an area of max. 8 inch. The process of hot embossing is characterized by a high flexibility and a large diversity of process variations, like double sided positioned embossing or replication of through holes. The equipment of the hot embossing machines allows the fast replication of prototypes in different polymers up to replication of small series. <br /> <br /> The diversity of suitable mold inserts corresponds to the lithographic structuring methods available at IMT, which are Deep X-Ray Lithography (LIGA), UV Lithography and Electron Beam Lithography. As an alternative to the lithographic processes mold inserts can also be fabricated by micromechanical machining like milling or also by laser machining. Already existing structures, like structures fabricated by etching processes can be copied into nickel mold inserts by electroplating.<br /> <br /> An advantage of hot embossing is the fast change of the molding material by the use of different polymer films during each embossing cycle. The diversity of the used polymers comprises the group of thermoplastic polymers:<br /> <br /> * Amorphous polymers like PS, PMMA, COC, PC, PSU<br /> * Semicrystalline polymers like PP, POM, PET, LCP, PEEK<br /> * Low-melting glass<br /> * Metallic glass, amorphous metalls<br /> * Feedstock for ceramic or metallic parts<br /> * Metallic foils and duromers</div>

Norbert.Schneider https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=F%26E1-NM&diff=1911 2013-06-12T11:06:25Z

<p>Norbert.Schneider: </p> <hr /> <div>[[FuE3/English | English Version]]<br /> <br /> == Funktionsbereich F&amp;E 3: Replikation ==<br /> <br /> '''Leitung:''' [[Benutzer:Matthias.Worgull |PD Dr. Matthias Worgull]]<br /> <br /> Das Forschungsgebiet widmet sich der Replikation von Mikro- und Nanostrukturen in Kunststoffen und hat die <br /> <br /> * Nano- und Mikroabformung<br /> <br /> und das<br /> <br /> * Mikrothermoformen <br /> <br /> als Hauptthemen.<br /> <br /> Grundlage der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten bilden die eingesetzten Replikationsverfahren<br /> <br /> * Mikro-Heißprägen<br /> * Nanoimprint<br /> * Mikrothermoformen<br /> * Ultraschallstrukturierung<br /> * Rolle zu Rolle Strukturierung<br /> <br /> <br /> Ein Teil der Arbeiten ist in das EU-Projekt [[COTECH]] (Converging Technologies) integriert mit dem Ziel, effiziente Abformtechniken zu entwickeln.<br /> <br /> Die Technologie des Heißprägens steht im Rahmen der [[KNMF]] (Karlsruher Nano Micro Facility) und [[EUMINAfab]] auch externen Anwendern zur Verfügung. <br /> <br /> <br /> === Aktuelles Team ===<br /> <br /> * [[Benutzer:Matthias.Worgull|PD Dr. Matthias Worgull]] (Funktionsbereichsleitung)<br /> * [[Benutzer:Heinz.Dinglreiter|Heinz Dinglreiter]] (Gruppenleitung Mikrothermoformen)<br /> * [[Benutzer:Marc.Schneider|Marc Schneider]] (Anlagen- und Prozessverantwortlicher)<br /> * [[Benutzer:Alexander.Kolew|Alexander Kolew]] (Post-Doc)<br /> * [[Benutzer:Norbert.Schneider|Norbert Schneider]] (Doktorand)<br /> * [[Benutzer:Michael.Hartmann|Michael Hartmann]]<br /> * Julia Bur (Diplomandin)<br /> * Raschid Ezzat (Diplomand)<br /> * Christoph Herrmann (HiWi)<br /> * Ludmilla Popp (HiWi)<br /> * Gerlinde Utsch (HiWi)<br /> <br /> === Nano- und Mikroabformung ===<br /> <br /> Zur Replikation von Mikro- und Nanostrukturen in Kunststoffen durch Heißprägen und Nanoimprint stehen insgesamt 5 Heißprägemaschinen zur Verfügung, auf denen Formeinsätze bis zu 8 Zoll Durchmesser abgeformt werden können. Diese Verfahren zeichnen sich durch eine hohe Flexibilität und eine große Bandbreite an Prozessvariationen aus, wie z. B. das doppelseitige positionierte Abformen oder das Prägen von Durchlochstrukturen. Die Abformungen von Prototypen bis hin zur Kleinserie können auch im Rahmen von Aufträgen durchgeführt werden. <br /> <br /> Die Bandbreite der für die Abformung geeigneten Formeinsätze erstreckt sich u.a. über die am IMT vorhandenen lithographischen Verfahren Röntgentiefenlithographie (LIGA), UV-Lithographie und Elektronenstrahllithografie. Darüber hinaus werden Werkzeuge auch durch mechanische Verfahren wie Mikrofräsen oder Laserstrukturierung hergestellt. Bereits vorhandene Strukturen können auch durch Mikrogalvanik in Nickel-Formeinsätze kopiert werden.<br /> <br /> Ein Vorteil des Heißprägens besteht im schnellen und einfachen Wechsel des Polymers durch Austausch des verwendeten Halbzeugs. Dadurch kann theoretisch jeder Abformzyklus mit einem anderen Polymer durchgeführt werden. Die Bandbreite der abformbaren Materialien umfasst nicht nur die Palette der thermoplastischen Polymere:<br /> <br /> * Amorphe Polymere: z. B. PMMA, PS, SAN, COC, PC, PSU, ...<br /> * Teilkristalline Polymere: z. B. PP, POM, PET, LCP, PEEK, ...<br /> * Niedrigschmelzende Gläser<br /> * Metallisches Glas, amorphe Metalle<br /> * Feedstock für keramische oder metallische Bauteile<br /> * Metallische Folien und Duromere<br /> * Nachwachsende und biodegradierbare Polymere: Flüssiges Holz, Polylaktid, ...<br /> <br /> <br /> === Mikrothermoformen ===<br /> <br /> Das mikrotechnische Thermoformen ist ein am IMT entwickeltes Verfahren zur Low-Cost-Herstellung von flexiblen, dünnwandigen Mikrohohlstrukturen aus Kunststofffolien.<br /> <br /> Innerhalb einer Heißprägemaschine wird eine ungefähr 10 – 50 μm dünne thermoplastische Folie über Werkzeugkontakt in ihren thermo-elastischen Zustandsbereich erhitzt und durch ein Druckgas unter derzeit bis zu 50 bar in die evakuierten Mikrokavitäten eines plattenförmigen Formwerkzeugs eingeformt.<br /> <br /> Forschungsschwerpunkte sind<br /> <br /> * Entwicklung der Maschinentechnologie von der Labormaschine zur serienreifen Thermoformmaschine (in Zusammenarbeit mit der Firma Wickert / Landau) <br /> <br /> * Entwicklung und Konstruktion von Werkzeugen für das Thermoformen <br /> <br /> * Prozessentwicklung zur Herstellung von CellChips® durch Mikrothermoformen für das 3-D Tissue Engineering (Kooperation mit TU Ilmenau und IBG / KIT ) <br /> <br /> * Thermoformen von vorstrukturierten Folien zur Herstellung großflächiger dreidimensionaler Bauteile mit strukturierten Oberflächen. Durch Heißprägen oder Nanoimprintverfahren strukturierte Folien werden in einem zweiten Schritt durch Mikrothermoformen dreidimensional verstreckt, ohne jedoch die Nanostrukturierung zu zerstören. Mit diesem Verfahren lassen sich z. B. fluidische Kanäle mit nanostrukturierten, hydrophilen oder hydrophoben Oberflächen herstellen. Ein Vorteil des Verfahrens liegt in der Strukturierung von Boden und Seitenwänden fluidischer Kanäle <br /> <br /> * Prozessentwicklung Mikroblasformen zur Herstellung 3 dimensionaler Mikro-Hohlkörper. Aufbauend auf den Prozess des Thermoformens wird durch die Entwicklung des Mikroblasformens die Herstellung von Hohlkörpern wie z. B. Mikro-Schläuche mit innen- oder außenliegender Nanostrukturierung ermöglicht.<br /> <br /> <br /> === Ultraschallstrukturierung ===<br /> <br /> Die Ultraschall-Technologie zeichnet sich durch hervorragende Eigenschaften wie kurze Prozesszeiten, geringer Energieverbrauch oder Reproduzierbarkeit der Schweiß- und Stanzergebnisse aus. Darüber hinaus können mit Ultraschall auch besonders hochwertige Kunststoffe, wie sie in der Automobilindustrie häufig vorkommen, effizient und äußerst schonend bearbeitet werden.<br /> <br /> Eine neuartige Anwendung des Ultraschallprägens ist der Bereich des Tissue Engineerings. Dieses sehr junge Feld basiert auf einem stark interdisziplinären Ansatz aus den Bereichen der Biologie, Material- und Ingenieurwissenschaften. Der am Forschungszentrum Karlsruhe entwickelte CellChip® ist eine mikrostrukturierte Gerüststruktur für die dreidimensionale Kultivierung von Zellen. Die planare Anordnung von gleich großen und identisch geformten Mikrocontainern mit porösem Boden dient dazu, möglichst alle Zellen, die in den Containern kultiviert werden, gleichmäßig mit Nährmedium versorgen zu können.<br /> <br /> Im Rahmen der Forschungsarbeiten wird gezeigt, dass Prägen mit Ultraschall für die Herstellung von Mikrostrukturen und ganzen Mikrosystemen aus Kunststoff geeignet ist. Mikrostrukturen können hierbei in wenigen Sekunden erzeugt werden. Ähnlich wie beim Heißprägen wird ein Polymerfilm durch Erhitzen erweicht und die Mikrostruktur wird von einem Metallwerkzeug abgeformt. Die thermische Energie wird allerdings mit einem Ultraschallschweißgerät erzeugt, das mechanische Schwingungen mit bis zu einigen 10 μm Amplitude und einer Frequenz von 20 bis 70 kHz ausführt. Diese Schwingungen werden auf die Folie übertragen, indem die Sonotrode des Ultraschallgerätes die Folie auf das Werkzeug presst. Die zyklischen Deformationen der Folie erzeugen lokale Erwärmungen und bewirken ein lokales Erweichen der Folie an den Stellen, an denen sie mit erhabenen Mikrostrukturen auf dem Werkzeug in Berührung stehen. Nach dem Abkühlvorgang, der innerhalb weniger Sekunden vollzogen ist, kann die Mikrostruktur aus dem Werkstück entnommen werden (Bild 2).<br /> <br /> Zur Herstellung von ultraschallgeprägten Mikrostrukturen werden handelsübliche Maschinen verwendet. Die Prägewerkzeuge bestehen aus galvanisch hergestellten Nickelformeinsätzen oder aus Edelstahlformelementen. Als Prägematerial kann die Bandbreite der thermoplastischen Kunststoffe verwendet werden, vorzugsweise die Kunststoffe mit hoher Formstabilität.<br /> <br /> Der Vorteil dieses Verfahrens liegt in der lokalen Mikrostrukturierung von bereits bestehenden Bauteilen, z. B. Mikrotiterplatten, ohne deren Form zu beeinflussen. Ultraschallprägen ist daher eine ausgezeichnete Ergänzung zu den etablierten Prozessen Spritzgießen, Heißprägen, und Thermoformen. Kurze Zykluszeiten, einfache Werkzeuge, kommerziell erhältlichen Maschinen und leichte Handhabung kennzeichnen das Ultraschallprägen.<br /> <br /> === Rolle zu Rolle Strukturierung ===<br /> <br /> Die Weiterentwicklung der Nano- und Mikroabformung im Hinblick auf große Flächen und hohen Durchsatz zeigt sich im Rahmen der Rolle zu Rolle Strukturierung, welche den neuesten Arbeitsbereich des Funktionsbereichs darstellt.<br /> <br /> <br /> [[Kategorie:Funktionsbereiche - Departments]]<br /> [[Kategorie:FuE3]]</div>

Norbert.Schneider https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=User:Norbert.Schneider/English&diff=1881 2013-06-12T07:11:01Z

<p>Norbert.Schneider: </p> <hr /> <div>[[Datei:Passbild_Norbert_Schneider.jpg|200px|thumb|rechts|Norbert Schneider]]<br /> <br /> == Norbert Schneider ==<br /> <br /> '''Department''': F&amp;E 3 - Replication<br /> <br /> '''Research Field''': Photonic structures<br /> <br /> '''Building''': 307<br /> <br /> '''Room''': 341<br /> <br /> '''Telephone''': 0721-608-26845<br /> <br /> '''e-mail''': mailto:norbert.schneider2@kit.edu<br /> <br /> '''Substitute''':<br /> <br /> <br /> == Job Description ==<br /> Large scale replication of biomimetic photonic structures.<br /> <br /> == Expertise ==<br /> <br /> === Devices ===<br /> * [[EVG 510-Nanoimprintanlage]]<br /> * [[WUM1 Heißpräge- / Thermoformanlage]]<br /> * [[AFM Commercial]]<br /> <br /> === Processes ===<br /> *[[Hot embossing]]<br /> *[[Thermoforming]]<br /> <br /> === Software ===<br /> * Microsoft Office<br /> * Windows batch-Scripts<br /> * Linux Shell-Scripts<br /> * IDL<br /> * Visual Basic (to some extent)<br /> <br /> === Materials ===<br /> * PMMA<br /> * PC<br /> * PP<br /> * PS<br /> * PE<br /> * PPS<br /> * Shape memory polymers<br /> <br /> == [[Abkürzungen - Abbreviations|PVA]] for projects ==<br /> * 12-057P<br /> <br /> == Further Tasks at IMT ==<br /> * Minister of finance for the coffee machine (kitchen 3rd floor, building 307) <br /> <br /> [[Kategorie:Mitarbeiter - Employees]]<br /> [[Kategorie:FuE3]]<br /> [[Kategorie:Doktoranden - PhD Students]]</div>

Norbert.Schneider https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=User:Norbert.Schneider/English&diff=1880 2013-06-12T07:10:26Z

<p>Norbert.Schneider: </p> <hr /> <div>[[Datei:Passbild_Norbert_Schneider.jpg|200px|thumb|rechts|Norbert Schneider]]<br /> <br /> == Norbert Schneider ==<br /> <br /> '''Department''': F&amp;E 3 - Replication<br /> <br /> '''Research Field''': Photonic structures<br /> <br /> '''Building''': 307<br /> <br /> '''Room''': 341<br /> <br /> '''Telephone''': 0721-608-26845<br /> <br /> '''e-mail''': mailto:norbert.schneider2@kit.edu<br /> <br /> '''Substitute''':<br /> <br /> <br /> == Job Description ==<br /> Large scale replication of biomimetic photonic structures.<br /> <br /> == Expertise ==<br /> <br /> === Devices ===<br /> * [[EVG 510-Nanoimprintanlage]]<br /> * [[WUM1 Heißpräge- / Thermoformanlage]]<br /> * [[AFM Commercial]]<br /> <br /> === Processes ===<br /> *[[Hot embossing]]<br /> *[[Thermoforming]]<br /> <br /> === Software ===<br /> * Microsoft Office<br /> * Windows batch-Scripts<br /> * Linux Shell-Scripts<br /> * IDL<br /> * Visual Basic (to some extent)<br /> <br /> === Materials ===<br /> * PMMA<br /> * PC<br /> * PP<br /> * PS<br /> * PE<br /> * PPS<br /> * Shape memory polymers<br /> <br /> == PVA for projects ==<br /> * 12-057P<br /> <br /> == Further Tasks at IMT ==<br /> * Minister of finance for the coffee machine (kitchen 3rd floor, building 307) <br /> <br /> [[Kategorie:Mitarbeiter - Employees]]<br /> [[Kategorie:FuE3]]<br /> [[Kategorie:Doktoranden - PhD Students]]</div>

Norbert.Schneider https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=User:Norbert.Schneider/English&diff=1879 2013-06-12T07:08:27Z

<p>Norbert.Schneider: Die Seite wurde neu angelegt: „Norbert Schneider == Norbert Schneider == &#039;&#039;&#039;Department&#039;&#039;&#039;: F&amp;E 3 - Replication &#039;&#039;&#039;Research Field&#039;&#039;…“</p> <hr /> <div>[[Datei:Passbild_Norbert_Schneider.jpg|200px|thumb|rechts|Norbert Schneider]]<br /> <br /> == Norbert Schneider ==<br /> <br /> '''Department''': F&amp;E 3 - Replication<br /> <br /> '''Research Field''': Photonic structures<br /> <br /> '''Building''': 307<br /> <br /> '''Room''': 341<br /> <br /> '''Telephone''': 0721-608-26845<br /> <br /> '''e-mail''': mailto:norbert.schneider2@kit.edu<br /> <br /> '''Substitute''':<br /> <br /> <br /> == Job Description ==<br /> Large scale replication of biomimetic photonic structures.<br /> <br /> == Expertise ==<br /> <br /> === Devices ===<br /> * [[EVG 510-Nanoimprintanlage]]<br /> * [[WUM1 Heißpräge- / Thermoformanlage]]<br /> * [[AFM Commercial]]<br /> <br /> === Processes ===<br /> *[[Hot embossing]]<br /> *[[Thermoforming]]<br /> <br /> === Software ===<br /> * Microsoft Office<br /> * Windows batch-Scripts<br /> * Linux Shell-Scripts<br /> * IDL<br /> * Visual Basic (to some extent)<br /> <br /> === Materials ===<br /> * PMMA<br /> * PC<br /> * PP<br /> * PS<br /> * PE<br /> * PPS<br /> * Shape memory polymers<br /> <br /> == Further Tasks at IMT ==<br /> * Minister of finance for the coffee machine (kitchen 3rd floor, building 307) <br /> <br /> [[Kategorie:Mitarbeiter - Employees]]<br /> [[Kategorie:FuE3]]<br /> [[Kategorie:Doktoranden - PhD Students]]</div>

Norbert.Schneider https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=File:Passbild_Norbert_Schneider.jpg&diff=1875 2013-06-12T06:59:10Z

<p>Norbert.Schneider: </p> <hr /> <div></div>

Norbert.Schneider https://www.imt.kit.edu/wiki/index.php?title=User:Norbert.Schneider&diff=1874 2013-06-12T06:58:45Z

<p>Norbert.Schneider: Die Seite wurde neu angelegt: „Norbert Schneider English Version == Norbert Schneider == &lt;!-- F…“</p> <hr /> <div>[[Datei:Passbild_Norbert_Schneider.jpg|200px|thumb|rechts|Norbert Schneider]]<br /> [[Benutzer:{{PAGENAME}}/English | English Version]]<br /> <br /> == Norbert Schneider ==<br /> <br /> &lt;!--<br /> Falls ein Bild angezeigt werden soll, muss die entsprechende Datei erst hochgeladen werden.<br /> Dies ermöglicht die Seitenleiste &quot;werkzeuge -&gt; Datei hochladen&quot;.<br /> Bitte achtet auf Datei- und Bildgröße, ideal wäre &lt;100kB und z.B. 120×160px<br /> --&gt;<br /> <br /> <br /> '''Funktionsbereich''': F&amp;E3 - Replikation<br /> <br /> '''Aufgabengebiet''': Photonische Strukturen<br /> <br /> '''Bau''': 307<br /> <br /> '''Raum''': 341<br /> <br /> '''Telefon''': 0721-608-26845<br /> <br /> '''e-mail''': mailto:norbert.schneider2@kit.edu<br /> <br /> '''Stellvertreter''': <br /> <br /> <br /> == Tätigkeitsbeschreibung ==<br /> Großflächige Replikation biomimetischer photonischer Strukturen. <br /> <br /> == Fertigkeiten/Kenntnisse ==<br /> <br /> === Geräte ===<br /> * [[EVG 510-Nanoimprintanlage]]<br /> * [[WUM1 Heißpräge- / Thermoformanlage]]<br /> * [[AFM Commercial]]<br /> <br /> === Prozesse ===<br /> *[[Heißprägen]]<br /> *[[Thermoformen]]<br /> <br /> <br /> === Software ===<br /> * Microsoft Office<br /> * Windows batch-Skripte<br /> * Linux Shell-Skripte<br /> * IDL<br /> * Visual Basic (eingeschränkt)<br /> <br /> === Materialien ===<br /> * PMMA<br /> * PC<br /> * PP<br /> * PS<br /> * PE<br /> * PPS<br /> * Formgedächtnispolymere<br /> <br /> == [[Abkürzungen - Abbreviations|PVA]] für IMT-Projekte ==<br /> * [[12-057P]]<br /> <br /> <br /> == Weitere Aufgaben am IMT ==<br /> * Finanzminister der Kaffeemaschine (Küche 3.Stock Bau 307)<br /> <br /> [[Kategorie:Mitarbeiter - Employees]]<br /> [[Kategorie:FuE3]]<br /> [[Kategorie:Doktoranden - PhD Students]]</div>

Norbert.Schneider