{"id":54272,"date":"2024-03-05T00:01:28","date_gmt":"2024-03-04T23:01:28","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=54272"},"modified":"2024-03-04T10:43:13","modified_gmt":"2024-03-04T09:43:13","slug":"3dstartup-mechnano-interview-050320241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3dstartup-mechnano-interview-050320241\/","title":{"rendered":"#3DStartup: Mechnano \u00fcber die Entwicklung von AM-Materialien mit herausragenden Eigenschaften"},"content":{"rendered":"

Obwohl das Hauptaugenmerk bei der additiven Fertigung<\/a> auf den Verfahren selbst liegt, spielen die Materialien eine gro\u00dfe Rolle f\u00fcr die endg\u00fcltigen Eigenschaften und Merkmale eines Teils. Aus diesem Grund konzentrieren sich Forschung und Entwicklung immer mehr auf die Entwicklung neuer Materialien f\u00fcr den 3D-Druck, seien es Verbundstoffe<\/a>, Metalle<\/a> oder Kunststoffe<\/a>. Zu den Unternehmen, die an innovativen L\u00f6sungen arbeiten, geh\u00f6rt das in Arizona ans\u00e4ssige Unternehmen Mechnano, das als erstes Kohlenstoffnanor\u00f6hren in Harze einbringt, um deren Eigenschaften zu verbessern, z. B. die Festigkeit oder die ESD-Best\u00e4ndigkeit. Wir sprachen mit Mechnano, um mehr \u00fcber seine Harze, die Bedeutung antistatischer Materialien und mehr zu erfahren.<\/p>\n

3DN: K\u00f6nnten Sie sich selbst und Ihren Bezug zum 3D-Druck vorstellen?<\/h3>\n

Gerne. Mein Name ist Olga Ivanova, auch „Dr. O“ genannt. Ich bin Direktorin f\u00fcr Anwendungen und Technologie bei Mechnano. Ich habe in Chemie promoviert und mich auf Nanomaterialien spezialisiert. Auf der Suche nach einer Postdoc-Stelle wollte ich eine neue Technologie oder ein wissenschaftliches Gebiet erforschen und gleichzeitig einen wertvollen Beitrag zu einem Team leisten. Da stie\u00df ich auf eine offene Stelle an der Virginia Tech, die sich mit Nanokompositen f\u00fcr den 3D-Druck befasste.<\/p>\n

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Olga „Dr. O“ Ivanova<\/p><\/div>\n

Damals wusste ich noch nichts \u00fcber den 3D-Druck und ich widmete meine Zeit dem Verstehen dieser Technologie, indem ich viele Artikel las, im Internet recherchierte und mir Videos \u00fcber die Verfahren ansah. Es dauerte nicht lange, bis ich eine Begeisterung f\u00fcr diese Technologie entwickelte. Ich ergriff die Gelegenheit und sicherte mir den Job, was den Beginn meiner Reise in die additive Fertigung markierte.<\/p>

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3DN: Wie kam es zur Gr\u00fcndung von Mechnano?<\/h3>\n

Die urspr\u00fcngliche Vision der Gr\u00fcnder von Mechnano, Steven Lowder und Scott Gillette, bestand darin, diskrete Kohlenstoffnanor\u00f6hren (CNT) in AM-Materialien zu integrieren, um deren Eigenschaften zu verbessern. Durch ihre Interaktion mit der AM-Gemeinschaft und umfangreiche Marktforschung wurden diese Ideen erheblich weiterentwickelt. Mechnano erhielt starke Unterst\u00fctzung von wichtigen Interessenvertretern, die best\u00e4tigten, dass, wenn diskrete CNTs die erwarteten Verbesserungen der Materialeigenschaften bieten k\u00f6nnten, diese Technologie AM in die Lage versetzen w\u00fcrde, mit traditionellen Herstellungsmethoden effektiv zu konkurrieren.<\/p>\n

W\u00e4hrend wir an der Funktionalisierung von CNTs f\u00fcr AM arbeiteten und unsere ersten Materialformulierungen unter Verwendung dieser Nanotechnologie gr\u00fcndlich validierten, stellten wir uns erfolgreich den Herausforderungen, die mit der Markteinf\u00fchrung einer neuen Technologie als Startup verbunden sind. W\u00e4hrend dieses Prozesses begannen wir das Ausma\u00df der Marktl\u00fccke zu begreifen, die durch das Angebot von nano-uniformen ESD-Harzen geschlossen werden k\u00f6nnte. Dies bezieht sich auf Harze, die in der Lage sind, Teile mit einem konsistenten ESD-Wert zu produzieren, im Gegensatz zu den variablen ESD-Werten, die in Konkurrenzprodukten zu finden sind und Schwierigkeiten in der Elektronikfertigung verursachen. Infolgedessen haben wir unseren Gesch\u00e4ftsplan und unsere Markteinf\u00fchrungsstrategie auf unsere Entdeckungen abgestimmt.<\/p>\n

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Mechnano ist bekannt f\u00fcr seine besonderen Harze, die durch den Einsatz von CNTs verbessert wurden<\/p><\/div>\n

Daher liegt unser Hauptaugenmerk auf ESD-Produkten. Wir bieten unseren Formulierungspartnern Masterbatches als solide Basis f\u00fcr die Entwicklung innovativer Materialien. Dieser einzigartige Ansatz „Collaborator via Masterbatch“ hat es uns erm\u00f6glicht, eine Reihe von ESD-Produkten auf den Markt zu bringen. Dazu geh\u00f6ren ein widerstandsf\u00e4higes ESD-Harz und drei starre ESD-Harze, die auf die Temperaturanforderungen von Raum-, Back- und Verbindungsprozessen in der Elektronikfertigung zugeschnitten sind – alle mit einer nano-uniformen ESD-Leistung, die in der Halbleiter-, Verpackungs- und Mikroelektronikindustrie von zunehmender Bedeutung sind.<\/p>\n

3DN: K\u00f6nnen Sie erkl\u00e4ren, wie die ESD-Materialien von Mechnano funktionieren und welche Vorteile sie f\u00fcr die additive Fertigung bieten?<\/h3>\n

Lassen Sie mich zun\u00e4chst eine kurze Einf\u00fchrung in die elektrostatische Entladung (ESD) geben. ESD ist der pl\u00f6tzliche Stromfluss, der auftritt, wenn zwei Objekte mit entgegengesetzten elektrischen Ladungen in Kontakt kommen. Er kann von einem leichten Schock bis hin zu einem potenziell t\u00f6dlichen St\u00f6rlichtbogen reichen. Selbst eine niedrige ESD-Spannung von 20 Volt kann mikroelektronische Teile besch\u00e4digen, was oft durch Personal bei der Herstellung und Montage verursacht wird. Dies kann zu Leistungseinbu\u00dfen, dauerhaften Sch\u00e4den, Ausfallzeiten und teuren Reparaturen oder Ersatz von Teilen f\u00fchren. Au\u00dferdem ist ESD in Umgebungen mit entflammbaren Substanzen besonders gef\u00e4hrlich.<\/p>\n

Es gibt drei Kategorien von Materialien, die zur Verhinderung und Bew\u00e4ltigung elektrostatischer Entladungen eingesetzt werden. Leitende Materialien haben einen geringen Widerstand und lassen Elektronen leicht wandern, sodass Elektrizit\u00e4t auf den Boden oder andere leitende Objekte \u00fcbertragen wird. Dissipative Materialien haben einen langsameren und kontrollierteren Fluss von Ladungen in Richtung Erde. Antistatische Materialien schlie\u00dflich verhindern den Aufbau statischer Elektrizit\u00e4t und reduzieren statische Aufladungen.<\/p>\n

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Es gibt eine Reihe von Anwendungen f\u00fcr die Harze von Mechnano<\/p><\/div>\n

Mechnano nutzt die firmeneigene Technologie D’Func (diskrete, dispergierte und funktionalisierte Kohlenstoffnanor\u00f6hren), um AM-Teilen statisch ableitende Eigenschaften zu verleihen, ohne die mechanische Leistung des Grundmaterials zu beeintr\u00e4chtigen. Das Hauptziel besteht darin, die nat\u00fcrliche Tendenz von CNTs, sich zu gro\u00dfen B\u00fcndeln zusammenzuballen, zu \u00fcberwinden, indem ein diskreter Zustand erreicht wird und anschlie\u00dfend die Seitenw\u00e4nde funktionalisiert werden, um eine erneute Agglomeration zu verhindern. Wir steuern die CNT-Beladung genau, um den gew\u00fcnschten Oberfl\u00e4chenwiderstand zu erreichen. Wenn D’Func in die hergestellten Komponenten integriert wird, garantiert es eine nano-uniforme ESD, die eine sichere und allm\u00e4hliche Ableitung elektrischer Ladungen zur Erde erm\u00f6glicht, was f\u00fcr den Schutz empfindlicher Elektronik, insbesondere von Systemen mit hohem Geldwert, von entscheidender Bedeutung ist.<\/p>\n

3DN: K\u00f6nnten Sie uns ein konkretes Anwendungsbeispiel f\u00fcr Ihre ESD-Materialien nennen?<\/h3>\n

Es gibt eine Vielzahl von Bauteilen, die eine statische Ableitf\u00e4higkeit erfordern. Bis vor kurzem war die Herstellung von ESD-sicheren Komponenten mit AM-Techniken auf gro\u00dfe Geometrien ohne feine Merkmale beschr\u00e4nkt. Zerspanung und Werkzeugbau waren die einzigen M\u00f6glichkeiten, um Teile herzustellen, die eine glatte Oberfl\u00e4che oder komplizierte Merkmale erfordern. Mechnano hat diese Situation mit der F\u00e4higkeit, stabile ESD-sichere Photopolymerisationsharze im Bottich herzustellen, ge\u00e4ndert. Diese Harze erm\u00f6glichen die Substitution von maschinell bearbeiteten oder geformten Teilen durch AM. Dies erleichtert nicht nur den VAT-3D-Druck f\u00fcr neue Produktentwicklungen (NPD) oder Kleinserien von SMT-D\u00fcsen, JEDEC-Tabletts, Greifern, Rundsteckern, Dosierspitzen und verschiedenen anderen Komponenten, sondern ebnet auch den Weg f\u00fcr die Handhabung von Hochtemperaturprozessen, was die Sache noch spannender macht.<\/p>\n

Ein konkretes Beispiel f\u00fcr eine Hochtemperaturanwendung ist die schnelle Herstellung eines Tr\u00e4gers, der eine Leiterplatte durch einen Reflow-Prozess bei einer Temperatur von 245 \u00b0C f\u00fchrt. Um diese Aufgabe zu erf\u00fcllen, entwarf unser Kunde den Tr\u00e4ger mit Hilfe von CAD und schickte ihn dann an eine Maschinenwerkstatt, wo ein Aluminiumtr\u00e4ger bearbeitet und innerhalb von zwei Wochen zur\u00fcckgeliefert wurde. Anschlie\u00dfend wurde ein Verifizierungsprozess durchgef\u00fchrt, um die Passform des Tr\u00e4gers auf der Leiterplatte zu bewerten. Im Falle einer Nicht\u00fcbereinstimmung w\u00fcrde die Beschaffung eines Ersatzteils weitere zwei Wochen in Anspruch nehmen. Bedauerlicherweise f\u00fchrte eine solche Verz\u00f6gerung h\u00e4ufig zum Verlust des Projekts. Um dieses Risiko zu mindern, wurde in der Entwurfsphase des Tr\u00e4gers absichtlich ein „Fudge-Faktor“ eingef\u00fchrt, der die Gr\u00f6\u00dfe der Tasche leicht vergr\u00f6\u00dferte, um eine erfolgreiche Funktion beim ersten Versuch zu gew\u00e4hrleisten. Dieser Ansatz f\u00fchrte jedoch auch zu einer schlechten Leistung aufgrund einer suboptimalen Passform.<\/p>\n

\"Mechnano

Vor kurzem hat Mechnano ein hochtemperaturbest\u00e4ndiges ESD-Material auf den Markt gebracht<\/p><\/div>\n

Unter Verwendung unseres Hochtemperatur-ESD-Harzes kann unser Kunde den Tr\u00e4ger vor der Lieferung der Leiterplatte in den genauen Abmessungen herstellen und aush\u00e4rten. Sollte die Leiterplatte nicht passen, k\u00f6nnen alle notwendigen Design\u00e4nderungen schnell vorgenommen werden. Die aktualisierte Version kann dann gedruckt werden, sodass in Zukunft sofort ein passgenauer, hitzebest\u00e4ndiger Tr\u00e4ger auf dem Boden verwendet werden kann.<\/p>\n

3DN: Was sind die zuk\u00fcnftigen Projekte von Mechnano?<\/h3>\n

Unsere Formulierungspartner haben Interesse an der Funktionalisierung von CNTs ge\u00e4u\u00dfert, um Leitf\u00e4higkeit, EMI-Abschirmung und Strahlenh\u00e4rtung in AM-Harze einzubauen. W\u00e4hrend diese Entwicklungen zweifellos spannend sind, werden sich die volumenm\u00e4\u00dfig gr\u00f6\u00dften Projekte auf unsere Lasersinter-Pulver und -Pellets konzentrieren. Wir haben Polyketon, Polyamid und PEEK erfolgreich mit D’Func beschichtet und damit diese urspr\u00fcnglich isolierenden Pulver in statisch ableitf\u00e4hige Pulver mit minimalen Auswirkungen auf ihre mechanischen Eigenschaften verwandelt. Dar\u00fcber hinaus hat Mechnano D’Func erfolgreich in Polycarbonat-Pellets integriert, um elektrostatische Ableitf\u00e4higkeit zu erreichen. Unser Team arbeitet aktiv an der Entwicklung von zwei weiteren Produkten und wir freuen uns darauf, diese spannenden Innovationen mit Ihnen zu teilen. Bleiben Sie dran f\u00fcr weitere Updates.<\/p>\n

3DN: Haben Sie noch ein paar letzte Worte f\u00fcr unsere Leser?<\/h3>\n

Wenn Sie sich derzeit auf maschinell bearbeitete Aluminium- oder Verbundwerkstoffteile verlassen oder Spritzguss verwenden, um Ihre ESD-Anforderungen zu erf\u00fcllen, ist es sehr empfehlenswert, AM f\u00fcr Anwendungen in Betracht zu ziehen, die eine schnelle Durchlaufzeit erfordern, au\u00dfergew\u00f6hnlich pr\u00e4zise ESD-Bereiche ben\u00f6tigen oder extrem hohen Temperaturen standhalten m\u00fcssen. Es ist sehr wahrscheinlich, dass Sie durch AM nanogleichf\u00f6rmige ESD-Komponenten herstellen k\u00f6nnen, die Ihre Leistungserwartungen nicht nur erf\u00fcllen, sondern \u00fcbertreffen. Weitere Informationen \u00fcber Mechnano finden Sie auf unserer Website HIER<\/a>.<\/p>\n