Intelligente Werkzeuge für die zerspanende Fertigung durch integrierte Mikrosysteme

Es werden neuartige intelligente Werkzeuge für die zerspanende Fertigung diskutiert, die ein hohes Innovationspotenial besitzen. Durch die Kombination von modernen Werkzeugbeschichtungstechniken mit einer spezifischen Sensor- und Mikrosystemtechnik wurden Werkzeuge realisiert, die erstmalig die direkte Kontrolle der Schnittbedingungen an der Werkzeugschneide erlauben. Dies wird durch schichttechnologisch integrierte Temperatur- und Verschleißsensorsysteme erreicht, die in die Verschleißschutzbeschichtung von Wendeschneidplatten eingebaut wurden. Die Ansteuerung der Sensoren und die Auskopplung der Signale erfolgt mit Hilfe einer mikromechanisch hergestellten Kontaktbrücke und einer am Werkzeughalter angeordneten Signalvorverarbeitung- und Übertragungsschaltung.Von dort werden die Signale telemetrisch an den Maschinenrechner übertragen. Auf diese Weise lassen sich neuartige intelligente Werkzeuge schaffen, die den aktuellen Zustand on-line in den Hauptbelastungszonen erfassen können. Da diese Technologie auch zur geometrischen Kontrolle der Schneidkanten verwandt werden kann, ermöglicht das intelligente Werkzeug interessante Verbesserungen in der Genauigkeit und Produktivität von Fertigungsverfahren. Das Potential der hier aufgezeigten Mikrosystem- und Schichttechnik reicht weit über die genannten Anwendungen hinaus. So bietet die Verknüpfung von tribologischen und sensorischen Schichteigenschaften in Kombination von intelligenten Mikrosystemen revolutionäre Möglichkeiten der Überwachung und Steuerung von technischen Einrichtungen in den Bereichen Maschinen-, Verkehrs- und Medizintechnik.