Elektrochemisches Strukturieren von Oberflächen mit geschlossenem elektrolytischen Freistrahl

Das elektrochemische Abtragen (ECM) mit geschlossenem elektrolytischen Freistrahl (Jet-ECM) ist ein mikrofertigungstechnisches Verfahren zur Herstellung von Strukturen mit Abmessungen im Hundertstel-Millimeter-Bereich. Basierend auf lokaler anodischer Auflösung lassen sich damit dreidimensionale Mikrogeometrien sowie mikrostrukturierte Oberflächen abtragen [1,2,3]. Der wesentliche Vorteil von Jet-ECM im Vergleich zu konventionellen EC Verfahren ist, dass die abtragwirksame elektrische Stromdichte im Elektrolytstrahl lokalisiert wird. Aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeiten im Elektrolytstrahl, die im Mittel über 20 m/s liegen, kann kontinuierlicher Gleichstrom verwendet werden. Dadurch werden höhere lokale Abtragraten als bei EC Prozessen, die mit gepulstem Gleichstrom arbeiten, ermöglicht. In der vorliegenden Arbeit wird die Applikation von Jet-ECM zur Fertigung von mikrostrukturierten Oberflächen und Planflächen präsentiert. Es wird gezeigt, dass unter Verwendung verschiedener Bearbeitungsstrategien die Flächenparameter Sz und Sa [4] sowie die Abtragtiefe h systematisch variiert werden können.