Präzision in einer neuen Dimension

Lösungsansätze im Rahmen des Förderprogrammes PRO INNO

Diese fehlenden Voraussetzungen in der Mikrobearbeitung erklären die heute teilweise noch große Diskrepanz zwischen Forschungs- und Laborergebnissen und der betrieblichen Praxis. Während in Forschungseinrichtungen bereits Strukturgrößen unter 1µm Stand der Wissenschaft und Forschung sind, existieren wenige industrielle Produktionen, in denen diese Genauigkeiten bereits (reproduzierbar) erreicht werden. Die Gründe hierfür sind vielfältig: mangelnde Personalqualifikation, unbekannte Prozesseigenschaften oder komplizierte Wechselwirkungen zwischen Betriebsmitteln, Werkstück und Werkzug. So kann generell gesagt werden, daß sich die Präzisionsbearbeitung als „Kunst“ darstellt und nur hoch qualifizierte Mitarbeiter (Ingenieur-Niveau) eine konstante Qualität erzeugen können, die jedoch mit einer relativ hohen Ausschussquote einhergeht.
Hier sind die Konzepte erforderlich, die eine wirtschaftliche Produktion auch mit niedriger qualifizierten Mitarbeitern (Facharbeiter-Niveau) ermöglichen.
Dazu wäre aber ein höherer Grad der Automatisierung erforderlich, insbesondere in den Bereichen des Einspannens und Einrichtens von Werkstück und Werkzeug, das heute noch manuell geschieht und für das bis zu 90% der gesamten Bearbeitungszeit benötigt werden.

Grund für die fehlende Reproduzierbarkeit und die damit verbundenen hohen Zeiten ist, daß in der Mikrobearbeitung derzeit nur die Maschinenkomponenten die Genauigkeitsanforderungen im µm-Bereich für Toleranzkette und Prozess-abweichungen einhalten.

Gerade die Werkstück- und Werkzeugspannung vereiteln jedoch in punkto Genauigkeit und Reproduzierbarkeit die Prozessfähigkeit. Zwar werden heute große Anstrengungen unternommen, um die Komponenten in die erforderlichen Genauigkeitsklassen zu bringen, doch bei einer Tolerierung von ca. 0,1µm z. B. für die Werkzeugspannung kommt man hier in den Bereich physikalischer, fertigungstechnischer und nicht zuletzt wirtschaftlicher Grenzen.

Innerhalb des Gesamtprojekts sollen die Grundlagen für eine durchgängige Lösung zur Planung, Durchführung, Überwachung und Qualitätssicherung in der Mikrobearbeitung unter Berücksichtigung der planenden und maschinennahen Bereiche grundsätzlich erforscht und in Kooperation mit den Projektpartnern praktisch entwickelt werden, um einen Grad an Reproduzierbarkeit zu erreichen, wie er zur Sicherstellung von Qualität und Wirtschaftlichkeit für die Mikrofertigung erforderlich ist.

Innerhalb dieses Vorhabens ist das Ziel des vorliegenden Teilprojektes, die Ausrichtung von Werkzeug und Werkstück zu automatisieren, indem Messtechnik für deren Vermessung in die Maschine integriert wird. So kann nicht nur die Genauigkeit der Ausrichtung von wichtigen internen und externen Einflussfaktoren entkoppelt werden (Werkzeug, Spannsystem, Mensch, etc.), die Automatisierung bringt auch Vorteile durch massive Zeiteinsparungen mit sich. Außerdem ist die erzielbare Qualität dann nicht mehr direkt vom Wissen des Bedienpersonals abhängig, was eine höhere Prozesssicherheit (Fehlbedienung und –ablesung werden verhindert) mit sich bringt.

Projekt in 2008 abgeschlossen.

Zurück zu Foschungsprojekte

© 2010 Kugler GmbH - Fon +49 7553 9200-0 - info@kugler-precision.com - Kontakt - Impressum - AGB