Mikrosystemtechnik 16.05.2003, 18:25 Uhr

Mikrotechnik: Neuer Weg aus dem Konjunkturtal

Das senkt Kosten und sichert die Qualität dank hochautomatisierter mm-Präzision. Der Innovationsschub aus der Mikrowelt Richtung Industrie ist in vollen Gange. Und auf die „Frühstarter“ wartet der größte Gewinn.

Auch Kunststoffverarbeiter profitieren von der Fertigung in der Mikrowelt: „Unser System ermöglicht das Heißprägen von Kunststoffen mit Hilfe von Matrizen bei erhöhter Temperatur“, sagt Wolfram Dietz von der Jenoptik Mikrotechnik GmbH in Jena. Der Kunststoff – meist handelt es sich um Folien, es können aber auch Platten mit Dicken bis zu 10 mm sein – fließt durch Hitze und Druck in die feinen Oberflächenstrukturen der Presswerkzeuge.
Der maximale Werkzeugdurchmesser des Systems liegt bei 130 mm, die horizontale Positioniergenauigkeit bei mehrstufiger Bearbeitung bei ±?3 mm. Die Werkzeuge werden meist aus Metall gefertigt, es kommen aber auch solche aus geätztem Silizium zum Einsatz. Im Vergleich zum Mikrospritzgießen bietet das Heißprägen Vorteile vor allem bei dünnen Materialien, großen Flächen, vollflächigen Strukturen und extremen Aspektverhältnissen – so nennt der Fachmann das Verhältnis von Tiefe zu Breite, z.B. einer Rippe. Zudem sind die erzeugten Strukturen sehr spannungsarm. Dieser Punkt, so der Hersteller, sei vor allem bei optischen Strukturen bedeutsam.
„Die Mikrosystemtechnik steht nicht nur Großunternehmen zur Verfügung“, weiß Dipl.-Ing. Markus Dickerhoff von der Microwebfab in Remchingen. Als Gemeinschaft mittelständischer Technologiespezialisten bündelt sie Kompetenz, Fertigungs- und Logistikkapazitäten von fünf Firmen bei der Entwicklung neuer Produkte und Lösungen. Deren Koordination kümmert sich um die Klärung der Zuständigkeiten, stellt das Projektteam zusammen und übernimmt darüber hinaus je nach Bedarf Dienstleistungen im Bereich Beratung, Planung und Projektmanagement. Zur Unternehmensgemeinschaft gehören Spezialisten für Biobeschichtung, Dünnschichttechnologie, Elektronikfertigung und Mikrospritzguss sowie für mechanische Mikrofertigung.
Dass Zulieferer von Mikrobauteilen und -komponenten verstärkt auf den Plan treten, je mehr die Branche in den einzelnen Industrien Fuß fasst, liegt auf der Hand: „Wir fertigen Kugellager-Kugeln aus Zirkoniumdioxid mit einem Durchmesser von nur 200 mm oder auch 3-mm-Mikromotoren“, erläutert Klaus-Peter Brombach, Product Manager bei Myonic in Biel (Schweiz). Die Firma hat sich auf mechanische und elektronische Komponenten für Uhren, medizintechnische Systeme und sonstige Hightech-Anwendungen spezialisiert. Zum Lieferprogramm gehören u.a. Mikromotoren und -antriebe einschließlich der benötigten Getriebe, Controller und Sensoren sowie hochpräzise Linearführungen und Spindeltriebe.
„Unser optisches Linearmesssystem erreicht Auflösungen bis zu 0,05 mm“, sagt Ilka Lange, Applikation Produktmanagement der Numerik Jena GmbH. Das Platz sparende System besteht aus einem schmalen Stahlstreifen, in den ein hochpräzises Streifenmuster geätzt wurde, sowie einer speziellen Sensoroptik. Seine hohe Genauigkeit erreicht es dabei durch ein zweites Gitter mit abweichender Gitterkonstante, welches vor der Abtastoptik angeordnet wurde. Durch den Unterschied beider Gitter entstehen auf dem Sensor Moirémuster, die bei der Bewegung eine wesentlich verfeinerte Einzelschrittteilung bis herab zu ±?0,05 mm ermöglichen. Mit dem System seien je nach Ausführung Genauigkeiten von ±?3 mm und präziser erreichbar, hebt man bei Numerik Jena hervor.
„Mit Hilfe unseres Mikroroboters können Arbeiten automatisiert werden, die bisher von Hand unter einem Mikroskop ausgeführt werden mussten“, weiß Lars Jørgensen, Project Manager bei Microbotic A/S in Gørløse (Dänemark). Spezielle Manipulationstechnologie sei teuer und lohne sich nur bei sehr großen Stückzahlen. Das Gerät basiert auf einer Hexapod-Kinematik, die Bewegungen in sechs Achsen erlaubt. Besondere Vorteile dieser Konstruktion seien hohe Maschinensteifigkeit und damit Genauigkeit. Eine angeflanschte Mikrokamera für die Prozessverfolgung ermöglicht Positioniergenauigkeiten bis unter 1 mm. Das System hat einen Arbeitsbereich von
20 mm x 20 mm x 20 mm, erreicht Positioniergeschwindigkeiten von 20 mm/s und ist für die Handhabung von Objekten ausgelegt, die weniger als ein Gramm wiegen. Bevorzugte Einsatzgebiete sind dabei Pick-and-place-Operationen, Montage- und Justierarbeiten sowie Löt-, Schweiß- und Klebarbeiten in der Feinmechanik, Labordiagnostik, Optik und Mikroelektronik. K. VOLLRATH/KIP

Von K. Vollrath/Dietmar Kippels
Tags:

Stellenangebote im Bereich Forschung & Entwicklung

OneSubsea GmbH-Firmenlogo
OneSubsea GmbH Elektrotechnikingenieur (m/w/d) Fachrichtung Instrumentierung Celle
MED-EL Medical Electronics-Firmenlogo
MED-EL Medical Electronics Electronics Engineer for Medical Devices (m/f) Innsbruck (Österreich)
ifm prover gmbh-Firmenlogo
ifm prover gmbh Elektronikingenieur (m/w/d) Sensortechnik Tettnang
ifm electronic gmbh-Firmenlogo
ifm electronic gmbh Ingenieur (m/w/d) Funktionale Sicherheit Tettnang-Bechlingen
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V (DLR)-Firmenlogo
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V (DLR) Universitätsprofessur (W3) Verbrennungstechnik der Luft- und Raumfahrtantriebe und Direktorin / Direktor des DLR-Instituts für Verbrennungstechnik Stuttgart
Völkl Sports GmbH-Firmenlogo
Völkl Sports GmbH Entwicklungsingenieur Ski (m/w/d) Straubing
Laserline GmbH-Firmenlogo
Laserline GmbH Entwicklungsingenieur Halbleiter-Laser (m/w/d) Mülheim-Kärlich
Collins Aerospace HS Elektronik Systeme GmbH-Firmenlogo
Collins Aerospace HS Elektronik Systeme GmbH Prüf- und Testingenieur (m/w/d) Elektronik Nördlingen
NORD-MICRO GmbH & Co. OHG-Firmenlogo
NORD-MICRO GmbH & Co. OHG Ingenieur als Projektleiter (m/w/d) Entwicklung Frankfurt am Main
Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES-Firmenlogo
Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES Entwicklungsingenieurin / Entwicklungsingenieur (m/w/d) Erosion Rotorblatt Bremerhaven

Alle Forschung & Entwicklung Jobs

Top 5 Nanotechno…

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.