Mikromechanik – Präzision auf kleinstem Raum




Es gibt Ingenieurswissenschaften, die fristen ein Nischendasein, obwohl sie von fundamentaler Bedeutung sind. So auch die Mikromechanik. Die Anwendungsgebiete der Mikromechanik sind so vielfältig, wie die technischen Errungenschaften der Menschheit. Ob Medizintechnik, Implantationstechnik, Fahrzeugtechnik, Militärtechnik, Energietechnik, Kommunikationstechnik, Messtechnik, Sicherheitstechnik, Raumfahrttechnik, Logistik, Robotik oder die Hersteller von Elektro- sowie Haushaltsgeräten – sie alle bedienen sich der Produktionsverfahren im Bereich der Mikromechanik. Mikromechanik – Präzision auf kleinstem Raum!

Die Mikromechanik ist aus unserem Alltag kaum mehr wegzudenken. Trotzdem bleibt ihr Wirken meist im Verborgenen. Mikromechanische Komponenten versehen ihren Dienst in den vielfältigsten Bereichen unseres Lebens – von der Düse des Asthmainhalators, über die komplizierte Mechanik in Druckköpfen bis hin zu hochkomplexen mikromechanischen Beschleunigungssensoren, die für das Auslösen der Airbags in Fahrzeugen verantwortlich sind. Die Liste ließe sich beliebig fortsetzen.

Im Bereich der Mikromechanik geht es vor allem um die Herstellung von mechanischen Bauteilen im Größenbereich des unteren Mikrometerbereichs. Als Werkstoff dient hierbei typischerweise monokristallines Silizium, ergänzt durch Metalle, Polymere, Gläser und Keramiken. Die Mikromechanik ist ein Teilgebiet der Mikrosystemtechnik. Und das Gebiet der Mikrosystemtechnik gewinnt rasant an Bedeutung. Vor allem technische Entwicklungen unserer Tage, wie etwa Drohnen, Nanotechnologie, Prothesen, Smartphones etc. haben eines gemeinsam – die Miniaturisierung. Technische Geräte werden nicht nur immer besser und schnelle, sie werden vor allem auch immer kleiner. 

Mikromechanik – Präzision auf kleinstem Raum

Die im Rahmen der Mikromechanik hergestellten Teile sind so winzig, dass sie mit herkömmlichen Formgebungsverfahren nicht mehr zu bewerkstelligen sind.  Neue Technologien und Produktionsverfahren finden deshalb in der Mikromechanik ihren Platz. Dazu gehören beispielsweise die Lithografie, Schichtabscheidung sowie diverse Ätztechniken. Auch das thermische Trennverfahren Mikrolaserschneiden gehört dazu. Dabei werden Platten aus Stahl, Edelstahl oder ähnlichen Legierungen mithilfe eines Laserstrahls bis zu 2µm präzise geschnitten. Der Schneideprozess ist hierbei berührungslos sowie fast kraft- und kratzerfrei. In der gleichen Liga spielt das Drahterodieren. Beim Drahtschneiden setzt man einen Metalldraht unter Spannung, der dann anschließend mit einem zu bearbeitenden Rohling in eine isolierende Flüssigkeit getaucht wird. In dem Wasserbad entstehen dann Elektrolichtbögen, die das Werkstück formgebend bearbeiten. Mit diesen Verfahren sind zwar nicht ganz so feine Schnitte wie mit dem Mikrolaserschneiden möglich, aber immerhin sind Schnitte von bis zu 0,05mm Durchmesser zu realisieren. 

Mikromechanik - Präzision auf kleinstem Raum

In der Mikromechanik sind vor allem auch exakte und kleinste Bohrungen notwendig, die keine klassische Bohrmaschine ermöglichen kann. Hier kommt das Funkenerodieren ins Spiel. Das Verfahren gleicht dem Drahterodieren. Man verwendet jedoch keinen Draht, sondern eine Elektrode. Großer Vorteil an der Stelle: Das zu bearbeitende Werkstück wird über einen Lichtbogen bearbeitet und kommt mit dem Werkzeug nicht in Berührung. Das Bearbeiten komplexer Werkstückformen mit einem Bohrungsdurchmesser von bis zu 30µm ist ohne Schwierigkeiten zu bewerkstelligen. 

 




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