Möglichkeiten und Grenzen der spanabhebenden Fertigung bei der Herstellung von Präzisionsbauteilen

Die Verwendung von Präzisionsbauteilen nimmt bei der Entwicklung neuer Produkte einen immer größeren Stellenwert ein. Technologisch ist dabei eine deutliche Abgrenzung zwischen der Formerzeugung sowie der strukturierenden Bearbeitungen zu sehen. Während bei Formteilen in der Regel extrem gute Formgenauigkeiten und Rauheiten auf relativ großen Oberflächen erzeugt werden, fokussiert die Strukturierung von Bauteilen auf der Erzeugung kleinster Strukturen mit hoher Konturtreue bei zum Teil erheblichen Aspektverhältnissen der Geometrieelemente. Durch die Entwicklung besonderer Präzisionsmaschinen ist seit etwa 40 Jahren die Herstellung von Bauteilen höchster Formgenauigkeit und Oberflächengüte ein klassisches Feld spanabhebender Verfahren. Im Gegensatz zu dieser Entwicklung ist die Erzeugung feinster Strukturen stark durch die Fertigungsverfahren der Mikroelektronik geprägt. Nachteil dieser meist lithographischen Herstellungsmethoden ist jedoch die geometrische Einschränkung auf überwiegend flächige Strukturen zweidimensionaler Ausbildung. Innovative Konzepte spanabhebender Verfahren zielen neben der Perfektionierung der Formerzeugung deshalb auf die flexible Gestaltung dreidimensionaler Strukturen mit Dimensionen bis in den Mikrometerbereich. Das Potential für zukünftige Entwicklungen liegt sowohl im Bereich der Werkzeuge und Schneidstoffe als auch der Maschinenkomponenten. Durch die konsequente Weiterentwicklung und Umsetzung neuer Ansätze, wie der ultraschallunterstützten Zerspanung oder der Beobachtung und Beurteilung von Prozessen im REM oder durch neue Werkzeugsysteme, wird in Zukunft auch die Bearbeitung atypischer Werkstoffe in der Präzisionszerspanung denkbar sein und die Prozeßsicherheit weiter steigen.