Entwicklung von Hartmetallwerkzeugen für die Mikrozerspanung mit definierter Schneide

Die Miniaturisierung von Produkten erfordert angepasste Mikrofertigungstechnologien, die effizient sind und die Qualitätsanforderungen der Wirtschaft erfüllen. Eine Technologie mit großem Potential ist die Mikrozerspanung mit Hartmetallwerkzeugen. Ihre Vorteile sind die hohe zu erzielende Geometriekomplexität und Flexibilität hinsichtlich des zu bearbeitenden Werkstoffspektrums. Limitierend für eine breite Anwendung ist derzeit die Qualität und Standzeit der verfügbaren Mikrowerkzeuge. Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, die Prozessstabilität der Mikrozerspanung am Beispiel des Mikrofräsens entscheidend zu verbessern. Hierzu wurde der Ansatz verfolgt, eine beanspruchungs- und auch fertigungsgerechte Werkzeuggeometrie für Mikroschaftfräser zu entwickeln. Mit experimentellen und analytischen Methoden wurden die Schwachstellen konventioneller Mikroschaftfräser identifiziert. Darauf aufbauend wurde eine neuartige parametrische Werkzeuggeometrie für Mikroschaftfräser entwickelt, die sich beanspruchungsgerecht an beliebige Anwendungen anpassen und durch Schleifverfahren wirtschaftlich herstellen lässt. Abschließend wurde anhand von Bearbeitungsergebnissen die erfolgreiche Verifikation der Werkzeugkonstruktion zusammen mit den nunmehr erreichbaren technologischen Grenzen des Mikrofräsens vorgestellt.