Das Institut für Mikroproduktionstechnik (IMPT) erprobt ein neuartiges Verfahren zur Batchfertigung von Mikrofräsern aus monokristallinem Siliziumcarbid. Durch die gleichzeitige Herstellung einer großen Anzahl von Bauteilen kann der Stückpreis deutlich gesenkt werden.
In der Mikrosystemtechnik ermöglichen Mikrofräser die Herstellung von Strukturen im Submillimeterbereich bis hin zu wenigen Mikrometern. Die Verringerung des Werkzeugdurchmessers geht mit Herausforderungen einher, was bei der Auslegung solcher Werkzeuge berücksichtigt werden muss. Dies kann zum einen eine Schneidkantenverrundung sein, zum anderen kann eine mögliche Verringerung der Steifigkeit auftreten.
Konventionell verfügbare Mikrofräser werden einzeln gefertigt. Das bedeutet, dass jeder einzelne Fräser aus nanokristallinem Hartmetall erodiert wird, was in hohen Material- und Zeitaufwand und daraus entstehenden Kosten resultiert. Der Ansatz der Batchfertigung verspricht trotz einer umfassenden Prozesskette eine signifikante Kostenreduzierung für die Fertigung des einzelnen Fräsers. Das bei der Entwicklung verwendete Substrat von 4 Zoll stellt die Fläche für 5.200 Mikrofräsköpfe bereit, welche zeitgleich hergestellt werden können.
Das IMPT konnte in ersten Fräsversuchen in Materialien wie Kupfer und Stahl die Funktionalität der hergestellten Mikrofräser untersuchen und bestätigen. Die erreichten Standzeiten und Fräsqualitäten liegen im Bereich konventioneller Mikrofräser. Dies gibt einen positiven Ausblick auf die weitere Entwicklung.
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