Diehm, Walz

Das Schlitzgussverfahren findet in der Industrie große Verwendung und wird unter anderem im Bereich der Flüssigphasen-Prozessierung von Biosensoren, organischen Leuchtdioden und Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt. Als kontinuierliches und leicht skalierbares Beschichtungsverfahren bietet es den großen Vorteil der Erzielung hoher Produktionsgeschwindigkeit und zugleich der Reduktion der Produktionskosten.

Die Anforderungen, die hierbei an das Verfahren gestellt werden, variieren je nach Anwendungsfeld stark und reichen von der Prozessierung sehr dünner, flächiger Schichten im Nanometer-Bereich über die Herstellung strukturierter oder intermittierte Beschichtungen bis hin zur Produktion homogener, defektfreier Filme mit definierter Beschichtungsbreite zur Gewährleistung vollständiger Funktionalität.

Bei der Schlitzgussbeschichtung wird dazu das Beschichtungsfluid durch eine Hochpräzisions-Schlitzdüse gepumpt und soll fehlerfrei auf ein sich schnell dazu relativ bewegendes Substrat aufgetragen werden. Mit Blick auf die Produktqualität stellen die Vorgänge, die während der Beschichtung unmittelbar im Spalt zwischen Substrate und Beschichtungsdüse ablaufen, eine Schlüsselfunktion dar, da sie einen direkten Einfluss auf die die Ausbildung des Nassfilms und somit auf die Beschichtungsqualität ausüben. Zur Analyse dieser Phänomene wurde dazu ein neuer Versuchsaufbau entwickelt, der mit Hilfe einer Hochgeschwindigkeitskamera eine detaillierte und zeitlich hoch aufgelöste Beobachtung der sich ausbildenden Flüssigkeitsbrücke (coating bead) zwischen Düse und Substrat ermöglicht.

Diese Arbeit strebt an, Licht in das Benetzungsverhalten der Düsenlippen und die Ausbildung des Strömungsprofils in Abhängigkeit der Beschichtungsparameter und Fluideigenschaften zu bringen. Aufbauend auf Betrachtungen aus der Literatur sollen die Versuchsergebnisse in einen Kontext mit dominierenden Einflussparametern gesetzt werden, um ein fundierteres Wissen über die ablaufenden Mechanismen zu bekommen. Weiterhin ist begleitend eine analytische Beschreibung der ablaufenden Vorgänge geplant.