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Mikromechanische Produktionstechnik / SPP 1012

Micro Mechanical Production Technology

16.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Forschungsbedarf besteht vor allem für die Verfahren des Urformens, des Trennens und des Beschichtens. Aus diesem Grund sollen folgende konventionelle Fertigungsverfahren gefördert werden: 1. Urformen: Spritzgießen; 2. Trennen: Drehen, Fräsen, Bohren und Schleifen, Abtragen mittels Laserenergie und Abtragen mittels EDM; 3. Beschichten: Selektives Beschichten mittels Laser.
Die Massenfertigung von mikromechanischen Bauteilen wird heute durch die Halbleitertechnik dominiert. Die dort eingesetzten lithografischen und Ätzverfahren können allerdings nicht die geforderten Ansprüche bezüglich einer Klein- oder Mittelserienfertigung von 3-D-Strukturen erfüllen. Hier versprechen konventionelle Fertigungsverfahren das Potenzial, mit einer sehr hohen Flexibilität kostengünstig und einfach Bauteile mit hoher Qualität in Abmessungen kleiner ein Kubikmillimeter oder mit Mikrometerstrukturen herzustellen. Ziel des Schwerpunktprogramms ist es, die Erforschung, Entwicklung und Anwendung eben dieser konventionellen Fertigungsverfahren und –systeme für die Mikrotechnik durchzuführen. Dabei sollen für die verschiedenen Verfahrensvarianten grundlegende Fragestellungen sowohl hinsichtlich des Prozesses als auch in Bezug auf die Maschinentechnik behandelt werden. Forschungsbedarf besteht hier vor allem für die Verfahren des Umformens, des Trennens und des Beschichtens. Somit sollen insbesondere das Spritzgießen, konventionelle Prozesse wie das Drehen, Fräsen, Bohren und Schleifen, der Materialabtrag mit Laser- oder EDM-Technologie sowie das selektive Beschichten mittels Laser untersucht werden. Aufgrund der hohen Komplexität der Thematik ist eine intensive Zusammenarbeit zwischen Partnern mit unterschiedlichen Forschungsschwerpunkten unumgänglich.

Die Massenfertigung von mikromechanischen Bauteilen wird heute durch die Halbleitertechnik dominiert. Die dort eingesetzten lithografischen und Ätzverfahren können allerdings nicht die geforderten Ansprüche bezüglich einer Klein- oder Mittelserienfertigung von 3-D-Strukturen erfüllen. Hier versprechen konventionelle Fertigungsverfahren das Potenzial, mit einer sehr hohen Flexibilität kostengünstig und einfach Bauteile mit hoher Qualität in Abmessungen kleiner ein Kubikmillimeter oder mit Mikrometerstrukturen herzustellen. Ziel des Schwerpunktprogramms ist es, die Erforschung, Entwicklung und Anwendung eben dieser konventionellen Fertigungsverfahren und –systeme für die Mikrotechnik durchzuführen. Dabei sollen für die verschiedenen Verfahrensvarianten grundlegende Fragestellungen sowohl hinsichtlich des Prozesses als auch in Bezug auf die Maschinentechnik behandelt werden. Forschungsbedarf besteht hier vor allem für die Verfahren des Umformens, des Trennens und des Beschichtens. Somit sollen insbesondere das Spritzgießen, konventionelle Prozesse wie das Drehen, Fräsen, Bohren und Schleifen, der Materialabtrag mit Laser- oder EDM-Technologie sowie das selektive Beschichten mittels Laser untersucht werden. Aufgrund der hohen Komplexität der Thematik ist eine intensive Zusammenarbeit zwischen Partnern mit unterschiedlichen Forschungsschwerpunkten unumgänglich.

The mass production of micromechanical parts is nowadays dominated by semiconductor industry. Mainly lithography and etching are used but often cannot fulfill the demands with regard to the serial production of threedimensional structures with only small and middle quantity. Conventional manufacturing processes have the potential to produce high quality parts in a simple, flexible and inexpensive way. This can be done for work pieces smaller than a cubic millimeter or a surface structure within micrometer scale. The target of the priority programme is to support research, development and implementation of these conventional processes and systems for micro mechanical technologies. In doing so the focus lies on both the process itself and the linked machine technology to solve different fundamental problems. The need for research is especially identified for forming, cutting and coating. Because of this different methods are supported like injection molding and conventional processes like cutting, milling, drilling, and grinding. In addition stock removal with laser or EDM as well as selective coating with lasers are within the focus of the programme. Due to the high complexity an intensive collaboration between partners of different research expertises is inevitable.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr.-Ing. Manfred Weck
Laboratorium für Werkzeugmaschinen und Betriebslehre der Technischen Hochschule Aachen
Steinbachstraße 53 · 52056 Aachen
Tel.: (0241) 80-27407 · Fax.: (0241) 80-22293
E-Mail: M.Weck@wzl.rwth-aachen.de

Further Information: www.wzl.rwth-aachen.de