Leonhard Kurz präsentiert serienreifes Functional-Foil-Bonding-Verfahren für die Integration von Displaysensoren
Leonhard Kurz wird auf der K 2019 die maschinelle Integration von Touchscreen-Sensoren in Kunststoffbauteile zeigen. Die Sensoren werden in dem von Kurz zum Patent angemeldeten FFB(Functional Foil Bonding)-Verfahren auf eine Weiße-Ware-Blende appliziert. Das Verfahren wurde zur Fakuma 2018 erstmals vorgestellt und wird heute bereits in Serienanwendungen überführt. Am Kurz-Stand wird FFB zum ersten Mal in einer semirotativen Technik zu sehen sein.
Weiterentwickeltes Abrollverfahren
In bisherigen Anwendungen waren Touchsensoren per FFB im Hubverfahren appliziert worden. Diese Übertragungstechnik ist für die auf der Kunststoffmesse eingesetzten, etwa acht Zoll großen Touchscreen-Sensoren nicht geeignet. Daher hat Kurz eine neue Abrolltechnik entwickelt, in der großflächige Sensoren lufteinschlussfrei übertragen werden. Dabei wurde das für Abrollprozesse bisher eingesetzte Abrollrad durch ein halbrundes Silikonsegment ersetzt. Durch diese Weiterentwicklung des Abrollverfahrens konnten zusätzlich die Zykluszeiten verkürzt werden.
Die Sensoren werden am Kurz-Stand in einem halbautomatischen Prozess verarbeitet. Hierbei ist neueste Motortechnik von Mitsubishi und Reinraumtechnik von Max Petek im Einsatz. Die in die FFB-Maschine einfahrenden Sensoren werden von einem Kamerainspektionssystem erfasst und per Roboter mit Handlingsystem auf der Blende exakt positioniert. Diese Anwendung stellt besonders hohe Anforderungen an das Inspektionssystem, das den geringen Kontrast zwischen Bauteil und Sensor verarbeiten muss. Neben der am Messestand gezeigten Offline-Verarbeitung kann das FFB-Verfahren inline erfolgen und in vollautomatische Produktionsprozesse integriert werden.
Hohe Anforderungen an Transparenz und Leitfähigkeit
Die für die maschinelle FFB-Integration geeigneten Touchsensoren werden von der Kurz-Tochter PolyIC entwickelt. Die Sensoren der PolyTC-Technologie bestehen aus silberbasierten Metallgitterstrukturen (Metal Mesh) auf PET-Träger. Sie sind mechanisch robust und flexibel und können per FFB nicht nur in flache, sondern auch in leicht 3D-geformte Bauteile integriert werden. Darüber hinaus sind sie hochleitfähig und so transparent, dass sie die optischen Anforderungen verschiedener Touchdisplays erfüllen. Die hohe optische Qualität der Sensoren wird am Kurz-Stand durch die Touchscreen-Anwendung in einer Waschmaschinen-Blende demonstriert, die mit Kurz-IMD-Technologie als hinterleuchtbares Einzelbild dekoriert ist.
FFB-Verfahrensvorteile gegenüber Klebesystemen
Für Touchscreens werden bislang überwiegend Sensoren mit Klebeschichten eingesetzt, die per Laminieren relativ aufwendig appliziert werden. Kurz stellt am K-Messestand unter Beweis, dass mit FFB eine maschinelle, wirtschaftliche Verfahrensalternative zur Verfügung steht. Neben höherer Kosteneffizienz bietet FFB Vorteile in der Beständigkeit. Beim Laminieren auf Kunststoff-Blenden besteht bei Klimawechseltests die Gefahr, dass sich durch Ausgasen des Kunststoffs Blasen bilden. Bauteile mit FFB-integrierten Sensoren zeigen dagegen bei Klimawechseltests keine entsprechenden negativen Effekte, sondern verhindern diese, sodass einwandfreie Ergebnisse erzielt werden.
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