Drucken von Heizschichten auf Textilien

Von:

Klaus Scheulen

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Bisherige Heiztextilien sind faserbasiert und weisen Begrenzungen und Defizite auf. Die Technologie der gedruckten Elektronik auf Basis leitfähiger Druckmedien, wie sie bereits auf Glas und Folie eingesetzt wird, bietet hier bislang nicht untersuchtes Potenzial zur Nutzung im Bereich Heiztextilien. Zusammenhänge zwischen der Bedruckung, der Ausgestaltung der Druckschichten, sowie resultierende elektrische Eigenschaften und Grenzen sind bislang unbekannt. Zu lösende Herausforderungen sind die Bedruckung der vielfältigen unterschiedlichen textilen Oberflächen mit leitfähigen Druckmedien und die Gestaltungsmöglichkeiten der Heizfläche. Das zur Auslegung fehlende Wissen ist dabei ein Hemmfaktor für den Einsatz der Technologie, trotz deutlicher potenzieller Vorteile gegenüber aktuellen textilbasierten Heiztechnologien. In dieser Arbeit wird ein Überblick zum Stand der Technik faserbasierter Heiztextilien und gedruckter Elektronik gegeben und Defizite und die technischen Grundlagen zur Anwendung gedruckter Heizschichten identifiziert. Die Herausforderungen zur Erstellung gedruckter Heizungen auf Textilien wurden ermittelt, untersucht und eine Systematik aufgestellt, anhand der strukturiert die neuartige Technologie beleuchtet wird. Eine Systematik wird aufgezeigt, anhand der die Gestaltungsfaktoren Materialauswahl, elektrische Auslegung, geometrische Gestaltung, Prozesseinflüsse, sowie Prüfung und Kostenabschätzungen ermittelt werden. Eine Entwicklung nach Trial and Error wird der entwickelten Systematik an einem Entwicklungsbeispiel gegenübergestellt und weiterhin die Möglichkeiten zur Hochskalierung der Fertigung von gedruckten Heizflächen auf Textilien vorgestellt.