Batchgefertigte SiC-Mikrofräswerkzeuge für die spanende Präzisionsbearbeitung von Kupferwerkstoffen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Berend Denkena; Professor Dr.-Ing. Lutz Rissing
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien ; Mikrosysteme ; Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 246140520

Im Rahmen dieses Vorhabens sollen sowohl mechanische Fertigungsverfahren als auch eine Kombination aus Lithografie und Ätzprozessen für die wirtschaftliche Batchherstellung von Mikrofräsern aus Siliziumkarbid entwickelt und grundlegend erforscht werden. Insbesondere soll die Kombination von Lithografie und Ätzprozessen dazu dienen, die Mikrofräswerkzeuge in einem simultanen Fertigungsschritt (Batch-Prozess) in großen Stückzahlen herstellen zu können. Zu Beginn des Projektes werden die Mikrofräser durch rein mechanische Bearbeitungsschritte (Trennschleifstrategien) gefertigt, um zunächst die Auswirkung unterschiedlichster Geometriedetails auf das Einsatzverhalten dieser zu analysieren. Bei der Geometrieauslegung wird hierbei jedoch schon die spätere Herstellbarkeit im Batch-Prozess berücksichtigt. Iterativ werden Einsatzuntersuchungen an zwei Kupferwerkstoffen durchgeführt und Bauteilqualität sowie Werkzeugverschleißverhalten charakterisiert. Die erarbeiteten Erkenntnisse fließen in die Entwicklungsschritte der Batch-Fertigung ein. Die durch die lithografischen Methoden und durch die Ätzprozesse hergestellten Mikrofräser werden hierbei analog zu den mechanisch hergestellten in mehreren Schritten hinsichtlich ihres Einsatzverhaltens charakterisiert und weiterentwickelt. Ausgehend von diesen Untersuchungen soll es ermöglicht werden, SiC-Mikrowerkzeuge in einem Batch-Prozess herzustellen, um diesen zukunftsträchtigen Werkstoff für das Mikrofräsen zu qualifizieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen