Coating of sensor systems

  • Forschungsthema:Analyse des Stabilitäts- und Benetzungsverhaltens im Beschichtungsspalt bei Schlitzdüsenbeschichtung niederviskoser Fluide für Biosensoranwendungen
  • Typ:Bachelorarbeit
  • Datum:abgeschlossen 02/2019
  • Betreuer:

    Spiegel

  • Bearbeiter:Caterina Peither
  • Das Schlitzdüsenverfahren findet in der Industrie große Verwendung und wird unter anderem im Bereich der Flüssigphasen-Prozessierung von Biosensoren, organischen Leuchtdioden und Li-Ionen Batterien eingesetzt. Als kontinuierliches und leicht skalierbares Beschichtungsverfahren bietet es den großen Vorteil der Erzielung hoher Produktionsgeschwindigkeiten und zugleich der Reduktion der Produktionskosten. Die hergestellten Schichten müssen abhängig von nachfolgenden Prozessschritten in definierten Geometrien als Streifen oder Patches aufgetragen werden. Mit Blick auf die Produktqualität stellen die Vorgänge, die während der Beschichtung unmittelbar im Spalt zwischen Substrat und Beschichtungsdüse ablaufen, eine Schlüsselfunktion dar, da sie einen direkten Einfluss auf die Ausbildung des Nassfilms und somit auf die Beschichtungsqualität ausüben. Frau Peither soll in ihrer Bachelorarbeit das Benetzungsverhalten der Düsenlippen und die Ausbildung des Strömungsprofils in Abhängigkeit der Beschichtungsparameter und Fluideigenschaften untersuchen. Aufbauend auf Betrachtungen aus der Literatur sollen die Versuchsergebnisse in einen Kontext mit dominierenden Einflussparametern gesetzt werden, um ein fundiertes Wissen über die ablaufenden Mechanismen zu erhalten. Zur Analyse der Phänomene soll die sich ausbildende Flüssigkeitsbrücke (coating bead) zwischen Düse und Substrat mit Hilfe einer Hochgeschwindigkeitskamera detailliert und zeitlich hoch aufgelöst untersucht werden. Mit geeigneten Fluiden sollen streifige Beschichtungen mit unterschiedlichen Prozessparametern hergestellt und hinsichtlich der Beschichtungsverbreiterung untersucht werden. In der Auswertung sollen die auftretenden Strömungsprofile mit der Beschichtungsverbreiterung korreliert werden. Die gewonnenen Ergebnisse sollen zur Validierung eines, in einer Vorgängerarbeit entwickelten, Modells genutzt werden.