Ausgefeilte Maschinen für die Mikroproduktionstechnik
Für Anwendungen im Mikro- und Nanobereich konnte eine Reihe von Verfahren für die Herstellung von Mikromaschinen entwickelt werden. Der Bereich zwischen der makroskopischen und mikroskopischen Skala wird momentan intensiv erforscht. Im Rahmen des MACHMINI-Projekts werden Werkzeuge entwickelt, die bei Dicken im Mikrometerbereich und bei Längen im Millimeterbereich zum Einsatz kommen können. Maschinen mit diesen Eigenschaften haben eine Vielzahl an möglichen Anwendungsgebieten in verschiedenen Bereichen wie der Medizintechnik oder der Luft- und Raumfahrtindustrie. Das derzeit entwickelte Piezo Impact Microforming (PIM) Werkzeugsystem ist eine Vorrichtung zum inkrementellen Umformen. Verformungen in der Oberfläche von Massenbauteilen können jetzt exakt hergestellt werden, und dies mit viel weniger Aufwand und weniger umfangreichem Fachwissen. Das Werkzeug zur Umformung wird bei Frequenzen zwischen 5 und 50 Hertz betrieben und gleicht einem halbstatischen System. Die Vibrationen werden mithilfe eines Amplified Stacked Ceramic Multi-layer Actuator (ASCMA) erzeugt. Dieser Aktuator sitzt am Kopf der Umformmaschine. Ein speziell entwickelter Generator wird für die Stromversorgung des Aktuators verwendet. Die Vibrationen des ASCMA-Aktuators steuern das Umformwerkzeug. Bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen des Aktuators arbeitet dieses Umformwerkzeug genauso gut wie Werkzeuge mit gradliniger Relativbewegung. Die maximale Amplitude der Vibrationen des Aktuators beträgt einen halben Millimeter. Um den Aktuator zu blockieren, ist eine Kraft von ungefähr 400 Newton erforderlich. Unter realen Arbeitsbedingungen, wenn also das Umformwerkzeug mit einer bestimmten Kraft arbeitet, ist der Arbeitshub geringer als der entsprechende Leerhub. Der Prototyp wurde intensiv getestet und steht zu Demonstrationszwecken zur Verfügung. Gegenwärtig wird nach Marketingabkommen für das Piezo Impact Microforming (PIM) Werkzeugsystem gesucht.
