Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
Mikroskopische Strukturen auf großer Fläche
Für die Herstellung von Mikrostrukturen gibt es verschiedene zerspanende Prozesse, mit denen sich Oberflächen für optische, mikrofluidische oder medizintechnische Anwendungen funktionalisieren lassen. So lassen sich beispielsweise Formeinsätze für großflächige Retroreflektoren oder Lab-on-a-disc herstellen.
Sondermaschine des Fraunhofer IPT: Hobelmaschine schafft kleine Strukturen auf großer Fläche
Zumeist ist die Größe der Bearbeitungsfläche bei Ultrapräzisionsmaschinen durch die Maschinenkinematik stark limitiert. Am Fraunhofer IPT haben wir ein Maschinenkonzept entwickelt, mit dem sich Oberflächen bis zu 800mm x 1200mm bearbeiten lassen: Bei der Ultrapräzisionshobelmaschine des Fraunhofer IPT handelt es sich um eine hydrostatische Ultrapräzisionsmaschine mit einem Granitbett und -portal. Sie verfügt über drei lineare Achsen (X, Y, Z) sowie einen Maschinenrundtisch mit einer Drehachse (C). Zukünftig wird sie noch um eine weitere A-Achse aufgerüstet. Nur wenige Produktionsmaschinen dieser Art besitzen ein Achssystem mit derart großen Verfahrwegen.
Hobeln und Fly-Cutting von Nichteisenmetallen mit dem Diamanten für viele hochpräzise Anwendungen
Zum Einsatz kommen Hobel- und Fly-cutting-Prozesse, bei denen nichteisenhaltige Werkstoffe wie Kupfer, Aluminium, Neusilber und Nickelphosphor mit einem monokristallinen Diamanten bearbeitet werden. In die Oberfläche des Werkstücks können so unterschiedliche Strukturen eingebracht werden. Für optische Anwendungen werden häufig sogenannte V-Grooves gefertigt, aber auch andere Strukturen, beispielsweise Pyramiden, lassen sich mit Fly-Cut- oder Hobelverfahren fertigen. Durch den Einsatz spezieller Konturwerkzeuge können auch zylindrische oder azylindrische trapezförmige Nuten geschnitten werden.