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Von der Mikrozerspanung bis zur Ultrapräzision

Die Mikrozerspanung und die Ultrapräzisionsbearbeitung haben heute ihren festen Platz im Anwendungsspektrum von Werkzeugmaschinen. Dabei sind die Unterschiede zu konventionellen Maschinen erheblich. Groß ist auch die Bandbreite an Applikationen – von der Optik über die Mikrofluidik bis hin zur Medizintechnik.

Aus Stahl gefertigter Formeinsatz zur Kontaktlinsenherstellung

Die Begriffe Ultrapräzision (UP) und Mikrozerspanung haben sich schon seit Langem etabliert. Bereits vor etwa drei Jahrzehnten hat sich in Deutschland ein kleiner Industriezweig entwickelt, um den ursprünglich in den USA und Japan aufgekommenen Trend auch hierzulande umzusetzen. Dabei unterscheiden sich die UP- Maschinen noch immer grundlegend von konventionellen Maschinen. Die Versuche, auf Basis konventioneller Bearbeitungsmaschinen ein höheres Genauigkeitslevel zu erschließen, haben zur Entwick- lung von Präzisions- oder Hochpräzisionsmaschinen geführt, die jedoch gewissen Grenzen unterliegen. Für die höchsten Positioniergenauigkeiten und besten optischen Oberflächeneigenschaften sind weiterhin UP-Anlagen erforderlich.

 

Prozesskräfte und Oberflächengüte

Die Ultrapräzisionstechnik und die Mikrozerspanung zeichnen sich beide vornehmlich durch geringe Prozesskräfte aus. Bei der Mikrozerspanung befindet sich ein funktionales Element im Mikrometerbereich, zum Beispiel das Gesamtmaß einer Struktur. Jedoch ist die optische Oberflächengüte oft untergeordnet.

 

Hier schließt sich die UP-Technik an, bei der sehr hohe Genauigkeiten bei optischer Oberflächengüte gefordert werden. Die Abmaße bei der UP-Bearbeitung bewegen sich ebenfalls vom μm-Bereich bis hin zu mehreren Metern. Unabhängig vom Fertigungsverfahren kommen im UP-Bereich fast ausschließlich monokristalline Diamantwerkzeuge zum Einsatz, mit denen Rauheitswerte bis zu Sa≈1nm erreicht werden, während bei der Mikrozerspanung auch beschichtete und unbeschichtete Vollhartmetallwerkzeuge Anwendung finden.

 

UP-Bearbeitung oder Mikrozerspanung findet überall dort Anwendung, wo andere Fertigungsprozesse an ihre Grenzen stoßen. Vornehmlich seien hier Optiken aller Art genannt. Vor allem bei reflektiven Metalloptiken gibt es entscheidende Vorteile bei der UP-Bearbeitung mit geometrisch bestimmter Schneide, auf die im Folgenden eingegangen wird. […]

 

 

HERSTELLER

LT Ultra-Precision Technology GmbH

D-88634 Herdwangen-Schönach

www.lt-ultra.com

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