FTE-Erfolgsstorys - Mikrobearbeitung ... wo es auf die Schneide wirklich ankommt
Die Industrie stellt heutzutage nicht nur die Forderung nach kleinerer, genauerer maschineller Ausrüstung, sondern sie muss auch noch mobiler, kostengünstiger und umweltfreundlicher sein sowie weniger Handhabungs- und Anlagenplatz beanspruchen. Dabei stellen sich viele Fragen, aber diejenigen, die hier die richtigen Entscheidungen treffen, werden auch die Dividenden einstreichen können. Mikrofertigungstechnologien spielen in den verschiedenen Bereichen, von der Elektronik und der Biomedizin bis in die Uhrenherstellung und weitere Sektoren, die nach Ultrahochpräzisionsbearbeitung verlangen, eine immer größere Rolle. Für die nächsten Jahre schätzt man das Marktwachstum auf diesem Sektor auf 10 bis 15 %. Europa möchte nun mit Hilfe anspruchsvoller Programme und dem Schwerpunkt der innovativen Fertigung ein gutes Stück von diesem Wachstums abbekommen. Integ-micro ist ein Projekt aus einem ganzen Spektrum von Forschungsprojekten, die innerhalb des Siebten EU-Rahmenprogramms (RP7) finanziert werden, um die industrielle Innovation zu fördern. Das Projektkonsortium will unter Leitung der Scuola Superiore Sant'Anna, Italien, und mit Unterstützung von 19 führenden Partnern aus Hochschule und Industrie Fertigungstechnologien für komplexe 3D-Mikrotechnik entwickeln und setzt dabei auf die Mehrfachprozess-Integration etlicher extrem genauer Bearbeitungsverfahren. Die Integ-micro-Forschung konzentrierte sich auf die "Entwicklung hybrider, rekonfigurierbarer Multitasking-Maschinen und kombinierter Prozesse". Dem Projekt zufolge musste somit eine gewisse Menge anspruchsvoller Anforderungen erfüllt werden. Die Maschinen in den Mikro- und Mesobereich (10 bis 10 000 µm) reduziert werden. Man denke dabei in Stecknadelkopfgröße und auch noch kleiner. Sie mussten komplizierte 3D-Formen mit Hochpräzisionsmerkmalen und aus verschiedenen strukturellen Materialien wie Metallen bis hin zu Polymeren ausbilden. Sie sollten sich als geeignet für die Großserienproduktion mit hohem Durchsatz und gleichzeitig flexibel erweisen. Das Team spricht hier von "kontinuierlich veränderlicher Fertigung", die bislang nicht problemlos realisiert werden konnte. Beim Projektstart vor vier Jahren wusste das Team, dass zur Verwirklichung der gewünschten effizienten Funktionalitäten und Einsparungen mehreren Fertigungstechnologien in einer einzigen Maschine vereinigt werden müssen und diese auf sichere Weise wie am Schnürchen laufen müssen. Glücklicherweise zahlten sich die Liebe zum Detail und die sorgfältige Planung für Integ-micro letztlich aus. Als das Projekt im September dieses Jahres endete, konnte das Team die Fertigstellung etlicher Demonstratorplattformen verkünden, die verschiedene Hochpräzisionsverfahren vereinen, um komplexe 3D-Mikrokomponenten zu erzeugen. Die Lösungen à la Integ-micro sind genauer, weniger knifflig, robuster und beanspruchen weniger Platz. Für die Hersteller bedeutet das letztlich einen höheren Durchsatz wie auch eine gesteigerte Produktivität. Genau diese Art von Innovation ist notwendig, um den europäischen Sektor der Hightechindustrie und die Wirtschaft im Ganzen auf Trab zu bringen, und die EU bei der Bewältigung ihrer ehrgeizigen Digitalen Agenda für Europa und der Strategie 2020 zu unterstützen. So wurde zum Beispiel die im Rahmen von Integ-micro entwickelte lasergestützte Ultrahochgeschwindigkeits-Mikro-Drehfräsmaschine entworfen, um die flexible und kostengünstige Herstellung von individuell massengefertigten Mikroteilen und -formen für den Unterhaltungselektronikmarkt, die Uhrenindustrie und den schnell an Zuwachs gewinnenden Biomedizinsektor sicherzustellen. Sommerschule für die Forscher der Zukunft Die erfahrenen Integ-micro-Forscher sahen ihre Aufgabe nicht nur in der Entwicklung modernster Technologien und Produktionsverfahren für die Industrie von heute, sondern auch als einen Startblock für die zukünftigen Wissenschaftler und Ingenieure. Die kürzlich abgehaltene Integ-micro-Sommerschule verschaffte der nächsten Generation von in der Industrie im Einsatz befindlichen Wissenschaftlern die Chance auf die Erkundung von neuen Technologien auf diesem überaus wichtigen Gebiet. Mehrere Projektpartner haben außerdem die Integ-micro-Anlage (Co-Located Demonstration Facility) aufgebaut, um die fünf Plattformen auf Herz und Nieren zu prüfen. Das in der Schweiz beheimatete Unternehmen Sarix SA, das auf Mikro-EDM-Technologie zur Präzisionsmikrobearbeitung spezialisiert ist und nicht Teil des ursprünglichen Konsortiums war, unterstützte die Arbeit von Integ-micro und trat als offizieller Sponsor der neuen Anlage auf. "Auch wir denken, dass man für kleine, präzise Arbeiten lediglich kleine Maschinen braucht, die geringe Kosten verursachen, und kleine Abmessungen haben, aber groß und vielseitig in Hinsicht auf ihren Nutzen sind. Wir haben dies dank des Einsatzes der richtigen Technologie erreicht", betont man bei Sarix in Bezug auf die Gründe für den Erfolg der Firma auf einem zunehmend wettbewerbsintensiven Mikrobearbeitungsmarkt. - Vollständige Bezeichnung des Projekts: "New production technologies of complex 3D micro-devices through multi-process integration of ultra-precision engineering techniques" - Projektakronym: Integ-micro - Integ-micro-Projektwebsite - Projektreferenznummer: 214013 - Name/Land des Projektkoordinators: Italien - Gesamtprojektkosten: 10 756 418 EUR - Beitrag der EK: 7 400 EUR - Projektbeginn/-ende: 1. Oktober 2008 bis 30. September 2012% L - Weitere Partnerländer: Vereinigtes Königreich, Schweiz, Belgien, Deutschland, Spanien