New production technologies of complex 3D Micro-devices through multiprocess integration of ultra precision engineering techniques (Integ-µ)

 

Das beantragte Projekt zielt darauf ab, neue hochpräzise Fertigungstechnologien zu entwickeln, um kosteneffizient und umweltfreundlich auf das Paradigma der Massenanpassung bei der Herstellung komplex geformter Mikroteile, eingebetteter Systeme und miniaturisierter Produkte im Mikro-/Mesomaßstab (im Bereich von 10 bis 10.000 Mikrometern) zu reagieren. Das Hauptziel von Integ-micro ist die Erforschung und Entwicklung neuer hybrider und rekonfigurierbarer Multitasking-Maschinen und kombinierter Prozesse, die auf der Integration verschiedener Ultrahochpräzisionstechniken für die Herstellung komplex geformter 3D-Mikrokomponenten aus unterschiedlichen Materialien basieren. Die Multitasking-Mikrobearbeitung lässt sich am besten als die Fähigkeit beschreiben, mehrere Bearbeitungsvorgänge in einer einzigen Werkstückkonfiguration durchzuführen. Dies garantiert eine höhere Genauigkeit, einen geringeren Handhabungs- und Anlagenbereich, einen schnelleren Durchsatz und eine höhere Produktivität. Die Verfügbarkeit mehrerer Bearbeitungstechnologien auf einer einzigen Maschine ermöglicht wichtige Synergien zwischen den verschiedenen Bearbeitungsmethoden. Die Kombination von Zerspanung und Laser-Mikrobearbeitung bietet beispielsweise die Möglichkeit, den von der vorherigen Zerspanung übrig gebliebenen Grat (mit dem Laser) zu entfernen. Alternativ können die spanabhebende Bearbeitung und die Laser-LIGA-Technik kombiniert werden, um kleine Bauteile zu bearbeiten, die sonst nicht hergestellt werden könnten. Das Projekt wird einen hohen Mehrwert erbringen, da der Zeitverlust bei der Einrichtung neuer Produktionslinien für strategische Produkte durch eine kurze Rekonfigurationszeit und eine verkürzte Anlaufphase minimal ist. Die oben genannten Ziele werden durch die Nutzung von Methoden der nachhaltigen Produktion erreicht, einschließlich der Verkleinerung der Maschinengröße (mindestens fünffache Verkleinerung der Maschinengröße), neuer Ansätze für die Prozesskette zur drastischen Verkürzung der Bearbeitungszeiten und umweltfreundlicher Verfahren wie das trockene Ultrahochgeschwindigkeitsschneiden (UHSC) im Mikro/Meso-Bereich (Verzicht auf die Verwendung von Schneidflüssigkeit, um das Ziel der Nullemission zu erreichen).

Weitere Informationen finden Sie auf der Internetseite des Forschungsvorhabens.