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Bei der '''Flamecon-Technologie''' handelt es sich um ein seit etwa 2000 von dem internationalen Automobilzulieferer ''[[Leoni AG|Leoni]]'' entwickeltes Verfahren zur automatisierten Aufbringung von metallischen Strukturen wie Leiterbahnen auf unterschiedliche Trägermaterialien, wie z. B. [[Kunststoff]], Metalloxide, Holz und Keramiken.<ref name="EP1363811" /> Flamecon wird unter anderem in der [[Moulded Interconnected Devices|MID-Technologie]] (Moulded Interconnect Devices) eingesetzt.<ref name="fischeretal">{{Literatur |Autor=Christian Fischer, Jörg Franke, Klaus Feldmann |Titel=Two Approaches for the Design of Molded Interconnect Devices (3D-MID) |Sammelwerk=Proceedings of the 6th CIRP-Sponsored International Conference on Digital Enterprise Technology |Verlag=Springer |Ort=Berlin/Heidelberg |Datum=2010 |ISBN=978-3-642-10429-9 |Seiten=67–78 |Online=https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-10430-5_6 |Abruf=2017-04-21 |DOI=10.1007/978-3-642-10430-5_6}}</ref> Ein Vorteil liegt in der chemie- und maskenfreien Herstellung.<ref name="drahtmagazin">{{Literatur |Titel=Intelligenz für Verkehr und Logistik |Online=http://www.drahtmagazin.de/draht-fachartikel/and-8222;intelligenz-fuer-verkehr-und-logistikand-8220;_4061_de/ |Abruf=2018-04-06}}</ref> Zudem können die benötigten Werkzeuge auf softwaregesteuerte [[Industrieroboter]] montiert werden, wodurch sich ein hohes Maß an Flexibilität der Herstellung (Losgröße 1) ergibt.<ref>3-D MID, ''{{Webarchiv|url=http://3d-mid.de/cms/front_content.php?idcat=50 |wayback=20170424085719 |text=Herstellungsverfahren: Flamecon |archiv-bot=2025-02-05 17:31:31 InternetArchiveBot }}'', abgerufen am 6. April 2018.</ref> 2008 wurde die Technologie mit dem Innovationspreis des CNA ausgezeichnet.<ref>{{Internetquelle |autor=CNA - Center for Transportations & Logistics Neuer Adler e.V. |url=http://www.c-na.de/deutsch/index.php?nav0=324&nav1=1194&page=1133 |titel=Innovationspreis - Preisträger 2008 bis 2014 |abruf=2017-04-21 |archiv-datum=2017-04-22 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20170422034509/http://www.c-na.de/deutsch/index.php?nav0=324&nav1=1194&page=1133 |offline=ja |archiv-bot=2025-02-05 17:31:31 InternetArchiveBot }}</ref>

2017 wurde bekannt, dass es zwischen ''Leoni'' und mehreren ehemaligen Angestellten Auseinandersetzungen über die Vergütung der Patente gibt.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.wiwo.de/unternehmen/auto/leoni-eine-pannenserie-die-nicht-abreissen-will/20024514.html |titel=Leoni: Eine Pannenserie, die nicht abreißt |abruf=2018-04-12 |sprache=de}}</ref>
2020 wurde LEONI zur Auskunft über den Einsatz der Technologie gem. ArbNErf verurteilt. LEONI gab an, die Unterlagen – im Verstoß gegen AktG und ArbNErfG – vernichtet zu haben.<ref>Anfrage Landgericht Nürnberg-Fürth, Az. 19 O 8693/18 vom 23.9.2022</ref>

== Das Verfahren ==
Ausweislich der Publikationen wird die Oberfläche strukturiert und mittels eines [[Thermisches Spritzen|thermisch-kinetischen Verfahrens]] gemäß der Struktur metallisiert.<ref name="EP1363811" /> Dabei kommen verschiedene Strukturierungsverfahren zum Einsatz, auch das thermisch-kinetische Auftragsverfahren selbst kann die Strutkturierungsfunktion übernehmen.<ref>{{Internetquelle |autor=Di Su |url=https://www.youtube.com/watch?v=6hk6BydAy2A |titel=Direct Structuring in Action |datum=2014-01-30 |abruf=2017-04-21}}</ref>

[[Datei:3D-MID-Verfahrensübersicht.jpg|mini|3D-MID-Verfahren]]
[[Datei:Thermisch-kinwtisch erzeugte Schicht auf PEEK.png|mini|Thermisch-kinetische Schicht auf PEEK]]
Das aufzutragende [[Metalle|Metall]] wird im Allgemeinen geschmolzen und durch Druck auf die Oberfläche aufgespritzt. Die Grundidee ist lange bekannt und wird z. B. beim Flammspritzen in der Beschichtungstechnik eingesetzt. Die Oberfläche wird jedoch lokal beispielsweise mittels [[Laser]] strukturiert, um unterschiedliche Haftbarkeit zu gewährleisten. Je nach Querschnitt und [[Metallurgie|metallurgischer]] Zusammensetzung können die aufgebrachten Leitungen sowohl zur Signal- und Stromleitung als auch für Heizzwecke eingesetzt werden. Prozessbedingt ergibt sich eine gewisse [[Porosität]]. Diese reduziert zwar den Leitwert gegenüber dem Vollmaterial, verbessert aber die Eigenschaften bei Hochfrequenzanwendungen (Oberflächeneffekt). Der Leitwertverlust liegt im Allgemeinen unter 10 %, was entweder durch eine Schichtdickenerhöhung kompensiert werden kann oder bei nur kurzzeitig hohen Strömen aufgrund der besseren Wärmeableitung nicht relevant ist. Lediglich bei Kupfer kann es bei ungünstigen Prozessparametern zu einer Gesamtreduktion von bis zu 50 % IACS gegenüber Vollmaterial kommen. Dies entspricht im Ergebnis der gleichen Leitfähigkeitsklasse wie die der galvanisch erzeugten Schicht einer [[Leiterplatte|PCBs]] oder [[Flexible Leiterplatte|FPCBs]], jedoch kann Flamecon einfacher dickere Schichten erzeugen und so den Verlust kompensieren. Die Ursache für den erhöhten IACS-Verlust liegt darin, dass mechanische Verspannungen, wie sie durch zu hohe Partikelgeschwindigkeiten entstehen, die gleiche Wirkung wie Oxide haben.<ref>{{Literatur |Autor=K. Götz, G. Reichinger, M. Ott, R. Süß-Wolf |Hrsg=3D-MID e.V. |Titel=LEONI FLAMECON ® - structured metallization for higher performance |Sammelwerk=6. internationaler MID-Kongress 2004 Erlangen |Ort=Erlangen |Datum=2004}}</ref>

Durch gezielte Prozessführung wird weder der [[Kunststoff]] geschädigt noch entstehen Metallablagerungen an unerwünschten Stellen.

== Einordnung ==
=== Verfahren ===
# Metallisierungsverfahren
# Leiterplattenstrukturierung
# Rapid Prototyping
# Rapid Manufacturing/Digital Manufacturing

Das Verfahren brückt die Grenze zwischen den klassischen MID-Verfahren wie TwoShotMolding, LDS u. a. und den kabel- oder stanzgittergebundenen Metallisierungsverfahren.

Substratmaterialien: PS, ABS, PA, ... PEEK, Keramik, Glas, Metalloxid

=== Ablauf und Prozessfenster (beispielhaft) ===
[[Datei:Flamecon (R) Prozeßfenster.jpg|mini|[[Prozessfenster]] zu Einstellgrößen, systematisch]]

# Das Substrat wird durch Laser, Sandstrahl, Metallpulverstrahl o. ä. strukturiert aufgeraut. Im einfachsten Fall geht ein Filzstift. Üblicherweise wird positiv gearbeitet, d. h., die so angelegte Struktur entspricht dem Positiv des Schaltungsbildes. Bei glasierter Keramik wird üblicherweise negativ strukturiert. So entsteht eine Keimschicht.
# Ein thermisch-kinetischer Strahl aus Metallpulver, -tröpfchen, -plasma etc. wird auf das Substrat gelenkt. Dieser muss nicht auf die Struktur fokussiert sein, sondern kann globflächig auftragen. Der Auftrag geschieht aber nur an der Keimschicht.[[Datei:Thermisches-Spritzen.jpg|mini|Prinzip des thermisch-kinetischen Auftragsverfahren]]

Die beiden Schritte können ineinander integriert sein. So kann die Front eines Teilchenstrahls bereits als Keimbildner ausreichen. Entsprechendes beschreibt das Patent.<ref name="EP1363811">{{Patent| Land=EP| V-Nr=1363811| Code=B1| Titel=Verfahren zum Herstellen eines Kraftfahrzeug-Formbauteils mit einer integrierten Leiterbahn und Kraftfahrzeug-Formbauteil| A-Datum=2002-02-22| V-Datum=2004-12-22| Anmelder=Leoni AG| Erfinder=Franz Zahradnik et al}}</ref>

== Einsatz ==
Flamecon-Produkte werden als Weg gesehen, potenziell klassische Leiterplatten (PCB wie FPCB), Stanzgitter<ref>{{Literatur |Autor=Marius Fedler |Hrsg=Kunststoff Institut Lüdenscheid |Titel=Alternativen zu metallischen Stanzgittern |Sammelwerk=Euromold 2008}}</ref> und Kabel<ref name="drahtmagazin" /> abzulösen. Da sie elektrische Strukturen integrieren können sie sowohl als Antennen (Brose<ref>{{Literatur |Titel=FAHRZEUGTEIL FÜR DEN AUßENBEREICH EINES KRAFTFAHRZEUGS UND KRAFTFAHRZEUG |Online=http://www.google.com/patents/WO2015177272A1 |Abruf=2017-04-21}}</ref>), Heizelemente z. B. von Dräxlmaier,<ref name="fischeretal" /> Sensoren bis hin zu Kameras (Magna<ref>{{Literatur |Titel=Vehicle camera housing with tolerance compensating connector |Online=http://www.google.com/patents/US20150222795 |Abruf=2017-04-21}}</ref>), Magnetventile (Bosch<ref>{{Literatur |Autor=Juergen Graner, Martin Maier, Anselm Berg |Titel=Method for producing a solenoid valve |Nummer=EP2644879 A1 |Datum=2013-10-02 |Online=http://www.google.com/patents/EP2644879A1 |Abruf=2017-04-21}}</ref>), Türschaltern<ref>{{Literatur |Titel=Türgriffeinheit für ein Fahrzeug The door handle unit for a vehicle |Online=http://www.google.com/patents/DE102011012687A1 |Abruf=2017-04-21}}</ref> oder ähnliches verwendet werden als auch als Träger für LEDs wie in Tagfahrlichtern (Sylumis,<ref>[http://plasma-innovations.com/fileadmin/Loesungen/slider-loesungen.jpg plasma-innovations.com]</ref> Osram<ref name=":1">{{Literatur |Titel=LED-Modul mit einem Kühlkörper |Online=http://google.com/patents/DE102008031786B4 |Abruf=2017-04-21}}</ref>).
[[Datei:Solenoid.jpg|mini|FLAMECON auf magnetischer Keramik]]
[[Datei:Anlage.png|mini|Anlagenbeispiel]]

== Quellen ==
* G. Reichinger, K. Götz: ''Spritzen von Leiterzügen auf Kunststoffen.'' In: ''VDI-Z.'' Band 147, Nr. 1/2, 2005, S. 73–74. {{ISSN|0042-1766}}
* [http://www.leoni.com/Flamecon-20080711.8202.0.html?L=0&no_cache=1&sword_list%5B0%5D=flamecon Bildmaterial LEONI, Versuchsanlage Makro-MID]
* [http://www.leoni.com/News-Details.861.0.html?tx_ttnews%5Bpointer%5D=1&tx_ttnews%5Btt_news%5D=827&L=0&no_cache=1&sword_list%5B0%5D=flamecon Flamecon auf IAA, LEONI-Stand]
* [http://www.materialsgate.de/de/mnews/3391/Flamecon+er%C3%B6ffnet+neue+Dimensionen+bei+der+Funktionalisierung+von+Oberfl%C3%A4chen.html Report auf materialsgate]
* [http://www.plastverarbeiter.de/wp-content/uploads/migrated/docs/1850_30995.pdf EFFIZIENZ IN 3-D]
* [https://www.kupferinstitut.de/fileadmin/user_upload/kupferinstitut.de/de/Documents/techUnterstuetzung/KS/Artikel/2007/739_Cu_Suess-Wolf.pdf Leoni Flamecon® -ein neues Metallisierungsverfahren stellt sich vor]
* [https://www.youtube.com/watch?v=6hk6BydAy2A Anwendungsvideo am Beispiel einer Porsche-Rückleuchte]
* Dispensen und Bestücken von Flamecon-Trägern, [https://www.youtube.com/watch?v=LDpc1-lV5Ns Häcker Automation].
* [http://www.drahtmagazin.de/draht-fachartikel/and-8222;intelligenz-fuer-verkehr-und-logistikand-8220;_4061_de/ ''Intelligenz für Verkehr und Logistik.''] http://www.drahtmagazin.de/

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Aufbau- und Verbindungstechnik der Elektronik]]
[[Kategorie:Thermisches Spritzen]]

Flamecon - Versionsgeschichte

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