Hierarchische Mikrosiebe für fluidische Anwendungen - filtertechnische Charakterisierung und mikrotechnische Herstellung

Mikrosiebe sind aufgrund ihrer einheitlichen Porenstruktur und der damit verbundenen hohen Trennschärfe ein vielversprechendes Filtermedium für fluidische Anwendungen. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der laserbasierten Herstellung sowie der strömungstechnischen Charakterisierung hierarchischer Mikrosiebe. Diese hierarchischen Mikrosiebe weisen sowohl eine Porenstruktur als auch auch eine Profilierung in Form von Mikrokanälen auf, wodurch die Gefahr einer Verblockung gesenkt werden kann. Für klassische Mikrosiebe sowie für die hier entwickelten hierarischen Kanalsiebe werden mathematisch-analytische Modelle hergeleitet, mit deren Hilfe vorhergsagt werden kann, bei welchen Prozessparametern ein sphärisches Partikel aus einer Pore bzw. von der neuartigen Kanalstruktur gelöst wird. In paxisnahen Durchflussversuchen wird gezeigt, dass sowohl im Dead-End- als auch in Cross-Flow-Betrieb die neuartigen Kanalsiebe höhere Standzeiten aufweisen als klassische Mikrosiebe.