Von der Makro- zur Mikrowelt

Das Einbringen von Strukturen im Submillimeterbereich in gehärteten Werkzeugstahl stellt die Prozesstechnologie vor besondere Herausforderungen. Der Beitrag gibt einen Überblick über Fertigungsverfahren für den Mikroformenbau, definiert die Anforderungen an die Prozessgestaltung und zeigt Grenzen der Fertigungsverfahren auf. Konventionelle Verfahren, wie das Erodieren und Fräsen lassen sich in entsprechend skalierter Form für den Mikroformenbau anwenden. Dabei zeichnet sich das Senkerodieren vor allem durch die große Materialvielfalt, die erreichbaren Aspektverhältnisse und die große Prozesssicherheit aus. Das Mikrofräsen kann sich dagegen durch höhere Abtragsleistung, kürzere Prozessketten und eine große Flexibilität bei verschiedenen Geometrien behaupten. Beide Verfahren und deren Abgrenzung werden am Fraunhofer IPT und Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen in aktuellen Forschungsprojekten untersucht, um die Prozesskettenauslegung für den Mikroformenbau zu optimieren. Der Beitrag charakterisiert im weiteren den Prozess des Mikrofräsens. Zunächst wird ein Überblick über verfügbare Kleinstwerkzeuge gegeben (Werkzeugdurchmesser größer als 50 Mikrometer) und es werden die Anforderungen an die NC-Code-Generierung diskutiert. Wesentlich sind hier optimierte Zustellbewegungen, da die filigranen Werkzeuge äußerst bruchempfindlich sind. Da Spanbildung und Werkzeugbelastung beim Mikrofräsen im Vergleich mit der konventionellen Bearbeitung von schwer zerspanbaren Werkstoffen noch größere Unterschiede aufweisen, ist beim heutigen Stand des Prozessverständnisses die Prozesssicherheit in vielen Fällen nicht gewährleistet. Aus diesem Grunde ist eine kontinuierliche Überwachung des Prozesses erforderlich. Abschließend werden unterschiedliche Maßnahmen zur Prozessüberwachung wie beispielsweise Werkzeugbrucherkennung oder Zerspankraftmessung erörtert. Entnommen aus <a_href="http://www.fiz-technik.de/db/b_tema.htm" target="_blank">TEMA</a>