Schon bald qualitativ hochwertige und kostengünstige Präzisionsteile
Kleine und mittelgroße Teile mit geometrischen Anforderungen im Mikro- oder Nanometerbereich nehmen in Bereichen wie Mikrotechnik sowie medizinische und optische Geräte große Marktsegmente ein. Es fehlt jedoch an einer Qualitätskontrolle für eine derartige Mikrofertigung. An den Projekt MIDEMMA (Minimizing defects in micro-manufacturing applications) arbeitende EU-finanzierte Wissenschaftler haben die Endproduktvalidierung auf Rohstoffe, Werkstücke sowie Prozessüberwachung und -optimierung erweitert. Hier ermöglichen Technologien die Fehlererkennung in Echtzeit. Der Einsatz weniger teurer Maschinen ist möglich, da die Variabilität durch die Prozessüberwachung herabgesetzt wird. Letztlich reduzieren intelligente Entscheidungsfindungsinstrumente den Wissensbedarf der Bediener. Ein neues Werkstückbefestigungsmittel verfügt über eine intelligente Technologie zur Überwachung und Anpassung an Werkstückverformung und -verlagerung. Ein Ultrapräzisionsbearbeitungssystem bietet bei Mikrobearbeitungsvorgängen ausgezeichnete Positionierungsgenauigkeit und -wiederholbarkeit. Die Forscher haben außerdem ein an der Maschine angebrachtes Mikroskop entwickelt, um Fertigungsmerkmale im Mikrometer- und Submikrometerbereich messen zu können. Die Prozessüberwachungstechnologien haben die Mikrobearbeitung und die Funkenerodierung bzw. elektroerosive Bearbeitung (Electro-Discharge Machining, EDM, ein berührungsloses Verfahren), die ultraschnelle Laserablation und die Mikroinjektion (Kunststoffspritzguss) zum Ziel. Bei der anpassungsfähigen Prozesssteuerung nutzt man die Daten aus der Prozessüberwachung zur automatischen Einstellung der Prozessparameter, Fehlererkennung und Anpassung von Betriebsbedingungen. Die Technologies wurden in Zusammenarbeit mit fünf industriellen Endanwendern aus dem medizinischen Gerätebau und dem Optiksektor demonstriert. Bei der Anfertigung von Zahnersatz, optischen Bauteilen, Ultrakurzpulslasern, kieferorthopädischen Komponenten und Mikro-EDM-Werkzeugmaschinen waren signifikante Verbesserungen zu verzeichnen. Die MIDEMMA-Technologien versprechen schrittweise Veränderungen in der Art und Weise, wie die Akteure der EU-Mikrofertigung ihren Unternehmungen nachgehen können. Kostensenkungen, Zeiteinsparungen und weniger Ausschuss werden wichtige Auswirkungen auf die Rentabilität der Hersteller in der EU haben. Dank der Qualitätsfortschritte wird die Wettbewerbsfähigkeit auf den globalen Gebieten der Mikrotechnikkomponenten und Ultrapräzisionsoptik und -linsen weiter gestärkt.
Schlüsselbegriffe
Nullfehler-, Fertigung, Produktion, Prozessüberwachung, Mikrotechnik, Mikrofertigung
