Entwicklung einer Mikro-Sanduhr

Der Industriepartner dieser Arbeit hat sich weltweit in der Herstellung von Designobjekten etabliert und vermarktet originelle und innovative Produkte. Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wurde ein Demonstrator für die weltweit kleinste funktionierende Sanduhr hergestellt, die in eine zukünftige Münzausgabe des Industriepartners implementiert werden kann. Als Rieselmedium (“Sand”) wurden 80 μm grosse Glaskugeln verwendet, deren Verhalten sowie auftretenden Wechselwirkungen zwischen den Partikeln und Kontaktflächen vorgängig untersucht wurden. Eine Simulation, gestützt auf der Diskrete Elemente Methode (DEM) mit der Simulationssoftware LIGGGHTS, diente zur Auslegung der Mikro- Sanduhr. Für deren Herstellung wurde eine auf Silizium-Technologie basierende Prozesskette erstellt. Das hermetische Verschliessen der Sandkammer nach Befüllen stellte die grösste Herausforderung dar. Schliesslich ist es gelungen, mehrere Demonstrator-Wafer mit Mikro-Sanduhren herzustellen und dem Industriepartner funktionstüchtige Sanduhren zu übergeben. Diese dienen nun für die Auslegung einer zukünftigen Serienproduktion.