Flexibles UV-Folienspritzgusssystem

Mithilfe des Stoffwechselprodukts Lactat lässt sich die individuelle Fitness eines Leistungssportlers bestimmen. Die Konzentration dieser Milchsäure-Salze im Körper kann mit elektronischen Messgeräten schnell ermittelt werden. In diese wird ein Teststreifen mit einem Blutstropfen der Testperson gesteckt. Der Streifen enthält eine komplexe Verbundpolymer-Folie, die mit einem mikroskopisch kleinen Relief versehen ist. Es ist so strukturiert, dass sich die Flüssigkeit für eine chemische oder optische Messung optimal darauf verteilt. Üblicherweise werden diese mikrofluidischen Strukturen mit einem temperierten Umformwerkzeug in ein Folienhalbzeug geprägt, aus dem sich anschließend jeweils 100 Teststreifen gewinnen lassen. Mit zehn Minuten dauert dieser Prozess relativ lange und ist wenig wirtschaftlich. Günstiger ginge es, wenn man auf den Prägevorgang verzichtet und die Folie von vornherein strukturiert herstellt.

Die Lösung dafür bietet die Folienherstellung per Spritzguss: Ein flüssiges, kaltes Polymer wird in ein Formwerkzeug eingeleitet und härtet nach der Bestrahlung mit UV-Licht aus. In einem Verbundprojekt mit zwei Industriepartnern und dem Leibniz-Institut für Polymerforschung leitete das Fraunhofer IWU die Entwicklung eines derartigen Formwerkzeugs. In der Technologieentwicklung kamen dafür spanende und abtragende Präzisionsfertigungsverfahren zum Einsatz. Im Ergebnis lassen sich die Folien nun energie- und zeiteffizienter herstellen.