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TU Berlin

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Mikrozerspanung

Die Fertigungsgenauigkeit und Prozessstabilität von Mikrozerspanprozessen wird durch das Werkzeug, die Prozessführung, die Schnittstelle zwischen Werkzeug und Maschine sowie die Präzision und Dynamik der Bearbeitungsmaschine bestimmt. Mit dem seit Jahren anhaltenden Trend der Miniaturisierung steigen auch die Anforderungen an die Fertigung von Mikrokomponenten, wie beispielsweise hochpräzisen Gehäusen von Sensoren oder Mikroformelektroden für die Funkenerosion. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, werden von der Gruppe Mikrozerspanung Grundlagenforschungsprojekte sowie Forschungsprojekte mit Partnern aus der Industrie umgesetzt. Die Themen stellen hierbei zukunftsweisende Fragestellungen und innovative, anwendungsorientierte Lösungen im Bereich der Hochpräzisions- und Ultrapräzisionszerspanung sowie dedizierter Nachbearbeitungstechnologien dar. Die Entwicklung neuer komplexer Schneidwerkzeuge sowie applikationsgerechter Prozessketten, die Etablierung neuer Schneidstoffe, die Herstellung anwendungsspezifischer Werkzeugmikrogeometrien oder die Erstellung von Stabilitätskarten und Prozessanalysen können dabei exemplarisch genannt werden.

Unterstützt wird die Gruppe durch hochmoderne Bearbeitungsmaschinen, ein breites Feld an optischer und taktiler Messtechnik sowie hochversierte Partner aus der Industrie und Forschung.

Zum Einsatz kommen hierbei folgende Werkzeugmaschinen:

  • 3-Achs-Hochpräzisionsfräsmaschine (Gamma 303 High Performance der Firma Wissner),
  • 3-Achs-Ultrapräzisionsbearbeitungszentrum (Nanotech 350 FG der Firma Moore),
  • 5-Achs-Hochpräzisionsfräsmaschine (PFM 4024-5D der Firma Primacon),
  • 5-Achs-HSC-Hochpräzisionsfräsmaschine (MC 500 der Firma LANG),
  • 5-Achs-HSC-Hochpräzisionsfräsmaschine (MP7 der Firma exeron) sowie eine
  • 5-Achs-HSC-Hochpräzisionsfräsmaschine (Pyramid Nano der Firma Kern).
a) Frästechnisch hergestellte Musterstücke aus Hartmetall b) Aufnahmen eines Mikrofräswerkzeugs mit einem Rasterelektronenmikroskop c) Direktfertigung von Linsenstrukturen aus Aluminium mittels Ultrapräzisionsdrehen d) Dediziertes Temperaturmesssystem in der Ultrapräzisionszerspanung e) Hochpräzise gefertigte Graphitelektroden mit einem Durchmesser D = 100 µm f) Fertigung optischer Funktionsmerkmale in Stahlwerkstoffen mittels nachgelagertem Glattdrückprozess
Lupe

Die derzeitigen Forschungsaktivitäten im Bereich der Mikrozerspanung umfassen:

  • Entwicklung applikationsgerechter Prozessketten zur Fertigung
    und Nachbearbeitung von Präzisionsbauteilen im Submikrometer und Nanometerbereich,
  • Entwicklung von Bearbeitungstechnologien und
    Prozessoptimierung für neue Werkstoffe und komplexe Mikrostrukturen,
  • Maschinen- und Prozessfähigkeitsanalysen,
  • Sensorentwicklung zur direkten Temperaturmessung in der Ultrapräzisionszerspanung,
  • Evaluation neuer
    Schneidstoffe und Technologieberatung zu deren Herstellung und Einsatz,
  • Entwicklung anwendungsspezifischer
    Werkzeugmakro- und Werkzeugmikrogeometrien sowie
  • Erschließung neuer Anwendungsfelder für die Mikrozerspanung.

Durch die enge Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK werden die Ergebnisse der Grundlagenforschung schnell und effektiv in die industrielle Anwendung überführt. Weiterführende Informationen finden Sie hier.

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Ansprechpartner

Toni Hocke, M.Sc.
Tel.: +49 30 314-75301
Room PTZ S111