L'integrazione automatizzata delle piste conduttrici è di grande importanza per la produzione di un'ampia varietà di prodotti. Nella maggior parte dei casi, il collegamento dei set di cavi richiede molto lavoro manuale e quindi costi elevati. Finora i processi di automazione si sono rivelati inaffidabili perché i set di cavi preassemblati sono difficili da gestire come elementi flessibili. Per questo motivo, i processi industriali per l'integrazione automatizzata dei binari conduttori utilizzano spesso processi additivi. Esempi di ciò sono l'erogazione a getto di paste conduttrici o la strutturazione diretta tramite laser, che tuttavia hanno costi di materiale elevati e possono raggiungere solo piccole sezioni trasversali del conduttore.
Con la produzione additiva mediante incapsulamento di fili (WEAM), il Fraunhofer IWU ha sviluppato una tecnologia in grado di collegare vari elementi conduttori a substrati diversi in modo completamente automatizzato. In questo processo vengono utilizzati singoli fili o trefoli standard, racchiusi da una guaina polimerica. I polimeri e gli elementi conduttori possono essere selezionati in modo indipendente e in base all'applicazione. La guaina polimerica fornisce isolamento elettrico e stabilisce anche la connessione al substrato.

Questa tecnologia consente l'automazione dell'integrazione di diversi set di cavi in ​​una varietà di scenari applicativi. Le piste conduttrici possono essere integrate in strutture prodotte mediante fabbricazione additiva, applicate a pezzi stampati a iniezione o integrate nei processi di produzione su base pellicola. La disposizione delle strutture è liberamente selezionabile e può essere applicata anche ai contorni 3D.
Oltre alle applicazioni via cavo, con il processo WEAM è possibile realizzare anche vari sensori, attuatori o elementi funzionali come le antenne. Finora è possibile lavorare sezioni di conduttori da 0,05 a 0,8 mm con velocità di deposizione fino a 180 mm/s. Nel processo è possibile utilizzare diverse opzioni per la messa in contatto automatizzata, come la saldatura, la saldatura a punti o l'IDC.
Utilizzando il processo WEAM, i componenti possono essere implementati in modo altamente integrato e intelligente. Lo spazio di progettazione disponibile consente un elevato potenziale di costruzione leggera e processi di produzione decentralizzati ed economicamente vantaggiosi.

Dott. Ing. Fabian Ziervogel del Fraunhofer IWU ha presentato questa soluzione come parte del previsioni di tendenza al 11 giugno 2024.

Ulteriori informazioni sul Fraunhofer IWU sono disponibili al seguente indirizzo: https://www.iwu.fraunhofer.de/