Der Beitrag betrachtet die Anwendbarkeit einer Tiefziehsoftware für die Simulation von Hochdruck-Umformprozessen. Das Hochdruckumformen ist eine Sonderform des Thermoformens, bei welcher mit höheren Umformdrücken, aber geringeren Substrattemperaturen gearbeitet wird. In herkömmlichen Thermoformprozessen werden die zu verformenden Substrate auf Temperaturen deutlich oberhalb der Glasübergangstemperatur geheizt, um diese mittels Vakuumtiefziehen auf ein einseitiges Werkzeug ziehen zu können. Für diese Prozessvariante werden Softwaretools bereits angewendet. Unter gezielter Anpassung der Prozessparameter kann die Software T-Sim für das Hochdruck-Umformen verwendet werden. Im vorgelegten Beitrag wird untersucht, wie sich die Software für die Anwendung bei bedruckten Foliensubstraten eignet. Die Software wurde eingesetzt um besonders beanspruchte Bereiche zu lokalisieren und die Bedruckung und Bestückung anzupassen. Zusätzlich wurde untersucht, inwieweit sich die Simulation dazu eignet, Prozessparameter für die Umformung in Hinblick auf die applizierten Leiterzüge auszuloten. Im Vergleich mit realen Prozessen konnte die prinzipielle Eignung bestätigt werden.
Ein Ziel bei der Herstellung von Conformable Electronics ist die immer zunehmende Miniaturisierung. Ein Ansatz ist die direkte Bestückung der gedruckten Elektronik mit SMD Bauteilen. Innerhalb dieses Herstellungsprozesses müssen die Bauteile jedoch großen Belastungen standhalten.
Für diese Studie werden Null Ohm SMD-Widerstände unterschiedlicher Größe mittels Leitkleber auf PC/PBT-Folie appliziert und anschließend mittels High-Pressure Forming Prozess verformt. Die Bauteile befinden sich in Bereichen mit unterschiedlicher lokaler Dehnung. In dieser Untersuchung werden die Einflüsse des Hinterspritzens bei unterschiedlichen Prozessparametern auf verformten Folien mit Bauelementen der Größe 0603 und ebenen Bauteilen der Größe 0805 untersucht. Betrachtet wird in dieser Studie der Einfluss der Schmelzetemperatur und der Einspritzgeschwindigkeit.
Es erfolgt eine elektrische Auswertung bezüglich Ausfall und Widerstandsänderung hinsichtlich Lage und Dehnungsgrad nach dem Hinterspritzen. Die aufgeklebten Komponenten wurden in Bereichen verschiedener lokaler Verformungen positioniert. Die Ausrichtung der Bauelemente ist alternierend in und quer zur Schmelzerichtung erfolgt. Zur Beurteilung des Einflusses wurden verschiedene Einspritzgeschwindigkeiten ausgewertet. Elektrische Komponenten können in Bereichen bis zu 15 % Dehnung aufgebracht werden, ohne dass diese Beschädigung erfahren.