Analyse 3D-geprinte HF-componenten

Het 3D printen wint aan betekenis voor de ontwikkeling van moderne hoogfrequent-systemen omdat het nieuwe ontwerpopties mogelijk maakt. Het Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik (FHR) ontwikkelde een analysetechniek voor 3D-geprinte HR-componenten.

Het 3D printen wint aan betekenis voor de ontwikkeling van moderne hoogfrequent-systemen omdat het nieuwe ontwerpopties mogelijk maakt. Het Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik (FHR) in Wachtberg (bij Königswinter) kan voor zijn klanten en partners het gehele traject van ontwerpen tot testen van nieuwe HF-componenten peilen.

De ingenieurs testen de kwaliteit van de additief geproduceerde componenten, bijvoorbeeld het correcte verloop van de dichtheidsgradiënten van het materiaal, met behulp van het hoogwaardige imaging-systeem SAMMI. Als lid van de Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland presenteert het instituut dit systeem op de komende Hannover Messe.

Testen van 3D-geprinte HF-componenten

Compact, betaalbaar en geoptimaliseerd op de toepassing – in het 3D-printen kunnen de elektromagnetische eigenschappen van nieuwe hoogfrequent-systemen flexibel worden ingesteld. Dit is onder meer mogelijk door de verschillende verdeling van de dichtheid van het geprinte materiaal bij de additieve productie van de componenten, die ook tot in de fijnste structuren exact kan worden gevormd. Daarmee worden de grenzen van conventionele productiemethoden overtroffen en zijn nieuwe, voor de respectievelijke toepassing geoptimaliseerde ontwerpen van HF-componenten mogelijk.

Een uitdaging vormt de kwaliteitscontrole van de via 3D-printen geproduceerde componenten. In het bijzonder de doorlaatbaarheid van het geproduceerde materiaal voor hoogfrequent-signalen kon tot nu toe nauwelijks worden weergegeven. Het instituut heeft daarom zijn hoogfrequent imaging-systeem SAMMI (Stand Alone MilliMeter wave Imager) aangepast aan de analyse van 3D-geprinte structuren.

SAMMI scant materialen en hun dichtheidsverdeling en verifieert die snel en veilig. Daarbij visualiseert het systeem niet alleen de gradiëntverlopen in het materiaal, maar maakt ook de eenvoudige detectie van productiefouten mogelijk. Het systeem is compact en kan flexibel worden ingezet. Bezoekers kunnen zich tijdens de Hannover Messe met materiaalmonsters ter plaats van het systeem overtuigen

Het meet- en proefsysteem werd aan Fraunhofer-FHR ontwikkeld voor het doorlichten van verpakte goederen in de industriële kwaliteitscontrole. Met millimetergolven detecteert het systeem contactloos en zonder ioniserende straling materiaalverschillen, de kleinste verontreinigingen of inhomogeniteiten in verpakte producten. Daardoor ontstaat een breed toepassingsgebied voor de hoogfrequent-scanner. Zo werden op basis van SAMMI bijvoorbeeld al scanners voor de controle van levensmiddelen of voor detectie van bombrieven ontwikkeld.