Untersuchungen zur integralen Fertigung dreidimensionaler Mikro-Funktionsbauteile

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Hans-Kurt Tönshoff
• Subject Area: Plastics Engineering
• Term: from 2001 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5353931

Ziel dieses Vorhabens ist es, eine integrale Fertigungsmethode für dreidimensionale Mikro-Funktionsbauteile, am Beispiel von Mikrogetrieben oder Mikropumpen, mittels stereolithographischer Fertigungstechnik zu entwickeln. Nach dieser werden komplexe Mikrosysteme nach einem virtuellen Zusammenbau am Bildschirm in einem Flüssigkeitsbehälter automatisch zusammengeführt. Durch diesen neuartigen Ansatz könnten wesentlich komplexere Mikrosysteme als bisher bei kleinen und mittleren Losgrößen wirtschaftlich produziert werden. Die Grundlage der geplanten Technik bildet die zu den urformenden Fertigungsverfahren gehörende Stereolithographie, deren Einsatzgebiet bisher vorwiegend im makroskopischen Prototypenbau lag. Aus diesem Umstand und den fertigungstechnischen Anforderungen an eine integrale Fertigungsmethode für Mikro-Funktionsbauteile leiten sich die im Rahmen des Vorhabens gesteckten Teilziele ab. So sollen zunächst die fertigungstechnischen Anforderungen für die Methode definiert werden. Für eine Welle-Nabe Verbindung müssen beispielsweise die für eine Funktion erforderlichen Rauheiten und Spaltabstände zwischen den Komponenten spezifiziert werden. Den Anforderungen sind die mit spezieller Technik optimierten Fertigungstoleranzen der Stereolithographie gegenüberzustellen. Hierzu erfolgen im ersten Projektjahr theoretische Betrachtungen und experimentelle Untersuchungen zur grundsätzlichen Klärung der Verfahrenseignung und deren Einflussfaktoren. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse sind ab dem zweiten Jahr Fertigungsstrategien für die konkrete Fertigung von Funktionsbauteilen zu entwickeln und mittels experimenteller Untersuchungen zu validieren.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1012: Mikromechanische Produktionstechnik