Fraunhofer IPK

Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik

Mikroproduktionstechnik

Ob im Werkzeug- und Formenbau für die Serien- und Massenfertigung oder die Direktfertigung von Mikrobauteilen und mikrostrukturierten Bauteilen – das Anwendungszentrum Mikroproduktionstechnik – AMP des Produktionstechnischen Zentrums Berlin (PTZ) ist als Forschungsdienstleister auf die unterschiedlichen Aufgaben vorbereitet. Das Leistungsspektrum reicht dabei von der Entwicklung technologischer Sonderlösungen über die Entwicklung von Produktionseinrichtungen bis zur Erstellung von Prozessketten.

Durch die hervorragende Ausstattung mit Personal, Maschinen, Messgeräten und Software-Tools sind ganzheitliche Lösungen möglich, die auf spezialisiertem Wissen basieren. Durch die Einbindung in unterschiedliche Netzwerke besteht ein Lösungspotenzial für FuE-Aufgaben, das systemisch und systematisch fundiert ist.

Neben einem Ultrapräzisions- einem Hochpräzisions-, einem Erodier- und einem Lasermaterialbearbeitungslabor stehen dem AMP eine Spritzgussmaschine sowie moderne Messtechnik zur Oberflächen- bzw. Maschinenbeurteilung zur Verfügung.

Unser Angebot

Unseren Kunden und Projektpartnern bieten wir ein breites und bedarfsgerechtes Leistungsspektrum von der Beratung und Planung über die Umsetzung bis hin zur Implementierung. Besonders in der Automobil- und Zulieferindustrie, in der Luft- und Raumfahrttechnik, der Energietechnik, dem Werkzeugmaschinen- und Anlagenbau, der Medizintechnik, der Druckmaschinenindustrie sowie der holzverarbeitenden Industrie haben wir langjährige Erfahrungen gesammelt. Profitieren Sie von unserem umfassenden Angebot.

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Unsere Themen und Schwerpunkte

Ultrapräzisionszerspanung

Bei der Ultrapräzisionszerspanung mit monokristallinem Diamant werden Oberflächengüten erreicht, die den hohen Anforderungen von optischen Anwendungen gerecht werden. Durch den Einsatz von geometrisch bestimmten Schneiden besteht bei der ultrapräzisen Dreh- bzw. Fräsbearbeitung, im Gegensatz zum Polieren, eine große Geometriefreiheit. Das bearbeitbare Werkstoffsprektrum umfasst hauptsächlich Nicht-Eisenmetalle sowie diverse Kunststoffe und Halbleiter.

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Mikro-Funkenerosion und Lasermaterialabtragen

Für die Strukturierung hochverschleißfester Werkstücke ist die funkenerosive Bearbeitung eine mögliche Alternative. Verfahrensvarianten der Funkenerosion sind die Senkerosion mit Mikroformelektrode und die Mikrodrahterosion. Darüber hinaus werden im modernen Laserbearbeitungssystem unterschiedliche Anwendungsmöglichkeiten der Lasertechnologie für die Bearbeitung harter, schwerzerspanbarer Werk- und Schneidstoffe untersucht.

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Präzisionsmesstechnik

Um für unsere Kunden produkt- und prozessrelevante Daten zu bestimmen, steht uns eine große Anzahl moderner taktiler und optischer Messverfahren für die Oberflächen- und Koordinaten-messtechnik sowie die Metallo-, Thermo- und Chronofotografie zur Verfügung. Dabei können die Verfahren nicht nur im Rahmen von Entwicklungsprojekten, sondern auch zur Prozessanalyse und für Dienstleistungsmessungen eingesetzt werden.

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Hochpräzisionszerspanung

Bei der Hochpräzisionsbearbeitung werden Fräswerkzeuge kleinster Durchmesser eingesetzt. Wir untersuchen Prozesse der Hochpräzisionszerspanung mit dem Ziel der Technologie-optimierung. Dabei stehen die Werkzeugentwicklung, die Erweiterung des bearbeitbaren Materialspektrums sowie die Nutzung maschinenintegrierter Messtechnik im Vordergrund. Ein weiterer Ansatz zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit der Hochpräzisionsbearbeitung besteht in der Entwicklung und Optimierung von die Maschinen und Komponenten.

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Geschäftsmodellentwicklung für die Mikroproduktionstechnik

Ein erfolgreiches Geschäftsmodell für die Mikroproduktionstechnik berücksichtigt Kundenanforderungen so umfassend und frühzeitig wie möglich. Dabei spielen auch neuartige Finanzierungsmöglichkeiten eine Rolle, die gerade im Bereich der Mikrotechnik derzeit nicht umfassend angeboten werden. Auch die Erfassung von Änderungen der Kundenwünsche und deren Umsetzung während des Betriebes von Systemen vertieft langfristige Kunden-Anbieter-Beziehungen.

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Beschichtungstechnologie

Für zahlreiche Anwendungen in der Mikrosystemtechnik sind Beschichtungen mit ausgezeichneter Oberflächengüte und Homogenität von großer Bedeutung. Hartstoffschichtsysteme, wie TiN, TiC oder Al-Ti-N werden in der hauseigenen Arc-PVD Anlage nach diesen Prämissen erzeugt. Grundsätzlich ist das Abscheiden fast aller Metalle möglich, sofern diese elektrisch leitfähig sind. Unsere ebenso vorhandene Magnetron-Sputter-Anlage bietet die Möglichkeit, auch nicht leitende Werkstoffe zum Zwecke der Isolation abzuscheiden.

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Biotechnologie

Die Moderne Biotechnologie ist eine Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhundert. Ein bisheriger Ansatz der industriellen Biotechnologie ist die Nutzung der metabolischen Vielfalt und Produktivität von Mikroorganismen, um die verschiedensten Produkte in großen Mengen herzustellen. Die Zukunftsvision ist, die klassischen Ingenieurwissenschaften enger mit der Biotechnologie zu verzahnen, um damit neue Produktions-verfahren zu entwickeln und derzeitige Technologien zu optimieren. Neuste Entwicklung ist die Produktion von Biomolekülen in zellfreien Systemen.

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Spritzgussreplikation

Die Spritzgusstechnik erlaubt die wirtschaftliche Herstellung qualitativ hochwertiger und komplexer Kunststoffteile. Neben der Ultrapräzisions-, Hochpräzisionsbearbeitung und dem Erodieren steht dem Zentrum für Mikroproduktionstechnik eine moderne Spritzgussmaschine zur Verfügung. Damit decken wir die gesamte Prozesskette zur wirtschaftlichen Herstellung von Kunststoffbauteilen ab, egal ob es sich dabei um Mikroteile, um Bauteile mit Mikrostrukturen oder transparente optische Bauteile handelt.

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