Projekt “LOC” stellt Linsen für LEDs künftig mittels additiver Fertigung selbst her

Projekt „Lense on Chip” stellt Linsen für LEDs künftig mit einer neuen 3D-Drucktechnologie von CR-3D regional her

11.5.2023 | THD Pressestelle

Wer abends einen Supermarkt sucht, findet diesen meist schnell dank der Leuchtreklame, die über dem Eingang hängt. Diese Leuchtelemente verbrauchen einiges an Strom und sind in der Herstellung teils aufwendig. Das Projekt „Lense on Chip“ des Technologie Campus Cham (TC Cham) will diese Themen angehen und wird damit vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert. Das Projektteam hat für die Umsetzung insgesamt etwa 1,2 Millionen Euro Budget geplant.

Für das vom Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) des BMWK geförderte Projekt haben sich der TC Cham, die Firma guttenberger + partner GmbH und das Ingenieurbüro Christian Reil | CR-3D zusammengeschlossen. Die Projektpartner trafen sich am 21. April in Freystadt bei guttenberger + partner zum offiziellen Kick-Off, wo die genauen Arbeitspakte besprochen und Ziele konkretisiert wurden.

Um das Licht einer Leuchtreklame homogener und somit ansprechender aussehen zu lassen, muss über ein LED-Bauteil, welches auf einer Platine angelötet ist, eine Linse angebracht werden. Und genau darum dreht sich alles im Projekt „Lense on Chip“. Die Projektpartner wollen mittels Additiver Fertigung eine Linse realisieren. So können sie die Linsengeometrie flexibel und kundenorientiert gestalten. Darüber hinaus haben sie sich zum Ziel gesetzt, den Prozess im industriellen Maßstab umzusetzen. Dafür wird CR-3D eine 3D-Druckanlage konzipieren, die mehr als 500.000 Teile pro Jahr produzieren kann. Damit können hohe Stückzahlen flexibel gestaltet werden, was auf diesem Gebiet eine Besonderheit darstellt.

Die Linsen, die das LED-Bauteil umschließen, fallen in den Bereich von Prof. Dr. Hien und seinem Team am TC Cham. Die Abgrenzung und Formgebung der Linsen werden mit einem Rahmen generiert und eine spezielle Innengeometrie im Rahmen soll dabei die Krümmung der Linsenform wiederholgenau sichern. Um diese Anforderungen zu erfüllen, wird der TC Cham ein spezielles Verfahren entwickeln. Der Druckprozess der Linsen soll dabei ein Magazin mit Platinen enthalten, welche automatisch in den Drucker eingelegt werden.

Im letzten Schritt werden die Bauteile von der Firma guttenberger + partner GmbH auf ihre Qualität geprüft. Diese wird auch der Endnutzer der 3D-gedruckten Linsen auf dem Chip sein.

Mit „Lense on Chip“ gehen die Projektpartner gleich auf mehrere wichtige Punkte ein. Die Linse ist nötig, um das Licht der LEDs homogen aussehen zu lassen. Die Krümmung der Linse und wie die einzelnen Teile aufeinander abgestimmt sind, bestimmen, wie viele LED-Bauteile benötigt werden. Durch den Einsatz von Additiver Fertigung können die Linsen individueller angefertigt und so LEDs gespart werden. Das heißt im Umkehrschluss, dass die Materialkosten sinken und weniger Arbeitszeit als bisher benötigt wird. Der Prozess wird durch das Projekt produktiver und nachhaltiger gestaltet. Darüber hinaus wird die Produktion der Linsen, die bisher größtenteils in China stattfand, in die Heimat verlegt. Das führt zu mehr Unabhängigkeit und Regionalität, was auch das BMWK überzeugte, die Förderung zu bewilligen.

Das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) ist ein Förderprogramm des Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK). Durch die ZIM Förderung soll die Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit von kleinen und mittleren Unternehmen, einschließlich des Handwerks und der Freien Berufe, unterstützt werden.

Bild (THD): Das Projektteam mit Korbinian Kiefl (CR-3D), Christian Reil (CR-3D), Christoph Baumann (Guttenberger-Lichttechnik GmbH), Markus Zankl (TC Cham) und Prof. Dr. Matthias Hien (TC Cham) freut sich auf die Zusammenarbeit und darauf, neue Wege in der Beleuchtung zu gehen (v.l.n.r.).