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Kleine Maschinen für Herstellungsverfahren im Mikrobereich

Kleinste mechanische Komponenten mit Abmessungen im Mikro- bis Millimeterbereich werden in der Signalverarbeitung, in der Medizintechnik und in der Luftfahrtindustrie verwendet, um nur einige Bereiche zu nennen. Es wurden Werkzeuge und Maschinen für die Mikroumformung von Mikromaterialien entwickelt.

Industrielle Technologien

Eine Reihe von mechanischen Bauteilen im Inneren eines modernen Kühlschranks sind aus Miniaturbauteilen zusammengesetzt. Es besteht eine hohe Nachfrage nach diesen technischen Mikromaterialien, im Bereich der Haushaltsgeräteindustrie genauso wie im Bereich der Luftfahrtindustrie. Mit einer Bauteildicke in der Größenordnung von 20 Mikrometern und einer Gesamtgröße im Millimeterbereich führen die meisten der herkömmlichen Umformungsverfahren zu schwerwiegenden und irreversiblen Defekten. Es besteht der Bedarf an neuartigen Werkzeugen und Maschinen. Diesen Bedarf zu befriedigen, war das Ziel des MACHMINI-Projekts. Zuerst musste die Charakteristik der plastischen Verformung der Mikromaterialien bestimmt werden. Die aus diesem Verhalten gewonnenen Erkenntnisse wurden bei der Entwicklung eines exakten Finite-Elemente-Modells verwendet. Das Computermodell war bei der Analyse, der Entwicklung und der Gestaltung des Produkts äußerst hilfreich. Anschließend wurde die MACHMINI-Maschine, die eine neue Generation von Umformmaschinen darstellt, konstruiert. Bei der Maschine handelt es sich um eine CNC-Maschine (Computer Numerical Control, computerisierte numerische Steuerung) mit drei Achsen. Diese Werkzeugmaschinen zeichnen sich dadurch aus, dass sie den Werkzeugträger an jeder vorher definierten Position einsetzen können. Sie besitzt einen L-förmigen Rahmen, der mit einer Reihe von Werkzeugen und Teilköpfen bestückt ist. Die Bauweise erleichtert die Bearbeitung von Werkstücken entlang der x- sowie der y-Achse. Zur Programmierung der MACHMINI-Maschine können herkömmliche NC-Codes wie G-Code verwendet werden. Eine der bedeutendsten Innovationen in der Bauweise der MACHMINI-Maschine ist die Integration eines Z1-Signals, welches die Übertragung von konditionierten Signalen an den Werkzeugträger erlaubt. Die Maschine ist so konstruiert, dass sie Bewegungen in allen drei Raumrichtungen vollführen kann. Dies macht ihr Potenzial bei der Herstellung von komplexen Bauteilgeometrien deutlich. Es steht ein Prototyp der MACHMINI-Maschine zu Testzwecken zur Verfügung. Mehrere Maschinen wurden bereits zur intensiven Erprobung an bedeutende Unternehmen ausgeliefert.

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18 Oktober 2017