Mikrostrukturierte Formeinsätze aus Epoxidharz für den Spritzguss und das Heißprägen von Kunststoffen

Abstract:
In diesem Beitrag wird ein kostengünstiges und schnelles Verfahren zur Herstellung von mikrostrukturierten Formeinsätzen für den Spritzguss und das Heißprägen vorgestellt. Die Formeinsätze werden aus metallgefüllten, hochtemperaturbeständigen Epoxidharzen von photolithographisch definierten Strukturen aus SU-8 abgegossen. Dadurch werden die kostenintensiven und aufwändigen Prozessschritte einer herkömmlichen Herstellung von Formeinsätzen aus Metallen durch eine einfach handhabbare Gießtechnik ersetzt. Geneigte Seitenwände der Strukturen ohne Unterschnitte zur optimalen Trennung von Formeinsatz und repliziertem Kunststoffteil werden durch rückseitige UV-Belichtung des SU-8 Photoresists erzeugt. Es wurden typische mikrofluidische Strukturen mit Kanalbreiten von 150 µm und Tiefen von 35 µm bis 150 µm in gängige Polymere abgeformt. Die Ergebnisse zeigen exzellente Konformität zwischen Replikat und Formeinsatz und keinen nachweisbaren Abrieb, auch nicht nach mehr als 200 Replikationen.