Die folgenden Erklärungen sollen bei der Wahl geeigneter Dosiermaterialien helfen. Die Dosiermaterialien werden nachfolgend als Substanz bezeichnet. Die angegebenen Eigenschaften und Werte der Materialien verstehen sich als Richtwerte, da die Eigenschaften eine hohe Vielfalt aufweisen und in Bezug auf ihre Datenblattangaben in der Praxis oft großen Toleranzen unterliegen.
Die Substanz muss rakelfähig sein.
Die Substanz muss die gewünschten Schichtstärken zulassen. Dabei muss die Schicht in der Materialhöhe einstellbar und homogen erzeugbar sein. Partikelgrößen, -formen und -materialien müssen ein Rakeln erlauben. Weiche oder sehr flache (Plättchen-) Partikel neigen recht häufig zum Verklumpen. Bei sehr geringen Schichten eignen sich ausschließlich monodisperse Materialien. Eine geeignete Substanz muss alleine vom Reservoir auf die Rakelfläche nachlaufen und beim Rakeln hinter dem Rakel eine „Walze“ bilden.
Die Verarbeitungsdauer muss zur Topfzeit passen.
Zu beachten ist, dass die Substanz beständig an der Luft ist und ständig „gewalzt“ wird. Ausdampfende Substanzen sind mit Vorsicht zu verwenden. Die Materialbestandteile dürfen sich nicht separieren, z.B. durch „Ausbluten“. Die Substanz sollte nicht UV-empfindlich sein, da sie ständig Licht ausgesetzt ist bzw. es muss ein ausreichender Lichtschutz vorgesehen werden. Das Übertragungsverhalten auf das Bauteil muss stabil sein. Beim Übertrag des Materials dürfen keine Fäden gezogen werden. Die Substanz muss über den gesamten Fertigungszeitraum seine Viskosität und Benetzungsfähigkeit ausreichend beibehalten.
Das zu benetzende Bauteil muss das Direktdosieren erlauben.
Das Bauteil muss eine ausreichende Größe für den sicheren Halt am Handling-System beim Substanzauftrag aufweisen. Erfahrungswerte hierbei sind Bauteilgrößen ab einer Fläche von (x, y) ≥ 0.5 mm × 0.5 mm. Hierbei sind die Substanz- und Strukturfolieneigenschaften die begrenzenden Faktoren. Auch in der maximalen Größe muss das Bauteil zur Dosiereinheit passen. Bei aktuell verfügbaren Einheiten sind es maximal ca. (x, y) ≤ 10 mm × 10 mm. Ebenso müssen Bauteilhöhe, Substanzhöhe und Benetzungsbereich am Bauteil aufeinander abgestimmt sein, d.h. die erforderliche Substanzmenge muss auch auf dem Bauteil abbildbar sein.
Die Benetzungsform muss abbildbar sein.
Dabei ist darauf zu achten, dass die Benetzungsstruktur immer einen definierten Abriss erzeugt. Zusätzlich ist bei der Strukturgestaltung darauf zu achten, dass beim Benetzen und beim Absetzen des benetzten Bauteils keine Lufteinschlüsse entstehen. Daher sollte die Substanz beim Absetzten von innen nach außen verdrängt werden. Es sollte ein Zusammenfließen der verschiedenen Substanzbereiche beim Absetzen verhindert werden, da dadurch häufig Luft eingeschlossen wird. Die Kraft des Bauteils auf die Strukturfolie darf nicht zu groß sein, um eine dauerhafte plastische Verformung der Folie zu verhindern. Daher sind zu kleine Flächen, Kanten und Pins als Struktur ungeeignet, wie z.B. Kanten kleiner als 50 µm oder einzelne Pins. Wichtig hierbei ist die Betrachtung der Flächenkraft in Bezug auf die Folieneigenschaften der Direkt-Dosiereinheit. Die Strukturfolien sind zudem passend zum Anwendungsfall ausgelegt. Eine typische Folie für Direkt-Dosiereinheit DDU von Häcker Automation GmbH ist eine fehlstellenfreie Low-Density-Polyethylen-Folie mit einer Folienstärke von 30 µm ± 1 µm.
