Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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Verfahren zur mechanischen Erzeugung periodischer nanooptischer Strukturen mit monokristallinen Diamantwerkzeugen am Beispiel von Blazegittern

2015 , Haskic, Kurt

Zielsetzung dieser Dissertation ist die Verbesserung der mechanischen Herstellung reflektiver Blazegitter in metallischen Schichten. Dazu wurde das konventionelle Verfahren "Ritzen" eingehend untersucht und die daraus gewonnen Erkenntnisse zur Entwicklung neuer Verfahren herangezogen. Durch geeignete Modifikationen einer Ultrapräzisionszerspanungsmaschine konnten Umgebungseinflüsse reduziert werden und so die Fertigung mittels "Ritzen", Prägen und Hobeln an einer Maschine realisiert und hinsichtlich Qualität und Fertigungsgeschwindigkeit verbessert werden. Durch Testreihen an unterschiedlichen Werkstückwerkstoffen und verschiedenen Gitterstrukturen wurden für jedes Verfahren geeignete Parameter identifiziert.

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Lasernachbearbeitung von Zerspanwerkzeugen

2008 , Mattes, A. , Oberschmidt, D.

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Innovative Zerspantechnologien für die Optimierung von Produktionsprozessen

2008 , Fuentes, J.A.O. , Graf von der Schulenburg, M. , König, J. , Richarz, S. , Roeder, M. , Mattes, A.

Für die Fertigung von Bauteilen, die bislang durch Schleifen oder Honen im letzten Arbeitsgang hergestellt werden konnten, ist durch die Weiterentwicklung beschichteter Hartmetalle eine Alternative vorhanden. Durch Zerspansimulation werden Versuche mit Schneideneinsätzen auf Basis der superharten Schneidstoffe Diamant und PcBN zur Einbringung von Spanleitgeometrien mittels Laser durchgeführt. Hierdurch sollen die Verbesserungspotenziale von Spanleitstufen in Werkzeugen aus hochharten Schneidstoffen aufgezeigt und damit ein weiterer Schritt zur Verbreitung der Lasernachbearbeitung als wirtschaftliches Fertigungsverfahren für die Werkzeugindustrie vollzogen werden. Die auf binderphasenlosen Dünnschichten aus Diamant und kubischem Bornitrid (cBN) basierenden superharten Beschichtungen von Werkzeugen eignen sich in der Zerspanung hervorragend auf Grund der Kombination von höchster Härte sowie chemischer Resistenz und geometrischer Flexibilität. So können Schaftwerkzeuge sowie Mikrowerkzeuge oder auch Werkzeuge mit großen Durchmessern mit einer superharten Verschleißschutzschicht versehen werden. Für die Zerspanung verstärkter Leichtmetalle sind neben Schneideinsätzen auf Basis von PKD und CVD-Diamantdickschicht (Chemical Vapour Deposition) direkt abgeschiedene CVD-Diamantdünnschichtsysteme als Schneidstoff geeignet. Im Bereich der Zerspanung von Stählen und hochwarmfesten Werkstoffen können mittels PVD-Abscheidung von cBN-Dünnschichten leistungsfähige Bearbeitungsstrategien umgesetzt und somit wichtige Wettbewerbsvorteile erlangt werden. Gearbeitet wird auch an der Entwicklung einer Technologie zur Zerspanbarkeit partikelverstärkter Titanwerkstoffe, die eine wirtschaftliche und prozesssichere Bearbeitung gewährleistet. Da sich bei der Miniaturisierung von Produkten nicht alle Parameter der konventionellen Fertigung auf die Mikrofertigung übertragen lassen, richten auf diesem Sektor die Forschungstätigkeiten auf die Auswirkungen von Größeneffekten bei der Schaftfräsbearbeitung von Wolfram-Kupfer-Verbundwerkstoffen (WCu). Hier führen FEM-Simulationen zu einem besseren Prozessverständnis. Entnommen aus TEMA

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