Präzisionstechnik und Kunststoffreplikation

Die Arbeitsbereiche der Abteilung »Präzisionstechnik und Kunststoffreplikation« umfassen alle Entwicklungsaufgaben in der Sondermaschinenentwicklung – angefangen bei der individuellen Maschinenkonzeption, über die Auslegung und Optimierung kritischer Komponenten bis hin zur steuerungstechnischen Implementierung komplexer Regelsysteme.

Eine weitere Kernkompetenz im Kontext der Maschinenentwicklung liegt im Bereich der ultrapräzisen Fertigung und Montage von optischen Systemen. Hierzu gehört das Tätigkeitsfelder der ultrapräzisen Oberflächenbearbeitung. Replikative Abformungsprozesse von Kunststoffoptiken und -folien im Spritzgießen sowie in kontinuierlichen Rolle-zu-Rolle-Verfahren bilden einen weiteren Schwerpunkt. Bedarfsorientierte Montagelösungen für die passive und aktive Präzisionsjustage von Optiken runden das Portfolio ab.

Sondermaschinen- und Anlagenentwicklung

Im Kundenauftrag erstellen wir Machbarkeitsstudien zu neu- und weiterentwickelten Produktionsprozessen, Maschinen und Anlagen. Dazu führen wir Prozessanalysen von bestehenden Fertigungsabläufen durch und erarbeiten Optimierungsansätze sowie Produktionsalternativen. Für Neuentwicklungen bieten wir unseren Kunden die Ausarbeitung in beliebigem Detaillierungsgrad an – vom Grundkonzept bis hin zur detaillierten 3D-Konstruktion mit Fertigungszeichnungen. Neben der Planung übernehmen wir den vollständigen mechanischen und elektrischen Aufbau von Maschinen und Anlagen sowie die steuerungs- und prozesstechnische Inbetriebnahme. Die Durchführung von CE-Zertifizierungen rundet die Dienstleistungen der Sondermaschinen- und Anlagenentwicklung für unsere Kunden ab.

Maschinencharakterisierung

Im Kundenauftrag erfassen wir die statischen und dynamischen Fehler von Maschinensystemen und analysieren die thermische Stabilität von Fertigungseinrichtungen. Mit unserer vielfältigen Ausstattung an Messsystemen untersuchen wir Maschinen beliebiger Größe und aller Präzisionsklassen. Neben der Bestimmung der geometrischen Fehlerfunktionen charakterisieren und optimieren wir Spindelsysteme sowie Mehrachssysteme für unsere Kunden und stimmen alle Systemkomponenten aufeinander ab.

Sensorintegration und Signalauswertung

Mit neuesten und genausten Messverfahren nehmen wir den Bearbeitungsprozess unserer Kunden auf. Auf der Grundlage dieser Messdaten analysieren wir Ihre Prozesse und leiten Maßnahmen zur Optimierung und Effizienzsteigerung ein. Für die Prozessüberwachung in Ultrapräzisions- und Sondermaschinen entwickeln wir individuelle Messsysteme und integrieren diese in bestehende Maschinensysteme. Neueste Sensoren mit angepassten Auswertealgorithmen richten wir ein für den praktischen Einsatz in Ihrer Fertigung.

Präzisionsmontage und Automatisierungstechnik

Im Mittelpunkt dieses Themenfelds steht die automatisierte Montage komplexer mechatronischer Produkte aus der Optik, der Mikrosystemtechnik und der Medizintechnik. Unser Kompetenz- und Technologiespektrum erstreckt sich über sämtliche Stufen der Automatisierung. Wir analysieren einzelne Montageschritte, entwickeln Montage- und Justagestrategien, führen Montageversuche und Parameterstudien zur Bewertung der technischen Machbarkeit durch und übernehmen den Aufbau prototypischer Anlagen.

Industrieunternehmen bieten wir damit ein umfassendes Spektrum an Dienstleistungen für die Mikro- und Präzisionsmontage – von der Beratung und Unterstützung bei der Konzeption von Anlagen über Prozessuntersuchungen und die Entwicklung individueller Komponenten bis hin zum Aufbau und zur Inbetriebnahme kundenangepasster Montagesysteme.

Replikation ultrapräziser Kunststoffkomponenten

Die Replikation von Kunststoffkomponenten durch Spritzgieß- und Rolle-zu-Rolle-Verfahren erlaubt die kostengünstige Fertigung ultrapräziser Optiken und mikrostrukturierter Kunststoffformteile. Das Fraunhofer IPT unterstützt seine Kunden bei der fertigungsgerechten Auslegung von Kunststoffkomponenten, bei der Fertigung der Formeinsätze bis hin zur Kleinserienproduktion. Umfassendes Prozesswissen und eigene Anlagentechnik sowie die Entwicklung der dazugehörigen Werkzeugtechnik gewährleisten eine hohe Formteilqualität mit Formhaltigkeiten im Bereich weniger Mikrometer.

Ultrapräzisions- und Diamantzerspanung

Die Ultrapräzisionszerspanung mit monokristallinen Diamantwerkzeugen ist eine Schlüsseltechnologie für die Herstellung optischer Oberflächen mit höchster Präzision. Die hohe Güte der Diamantwerkzeuge in Verbindung mit ultrapräziser Maschinen- und Klimatisierungstechnik erlaubt die Fertigung solcher Werkstücke mit submikrometergenauen Strukturdetails. Jahrzehntelange Erfahrung mit der Zerspanung von Metallen und Kunststoffen ermöglichen dem Fraunhofer IPT eine umfangreiche Kundenberatung, die Durchführung von Machbarkeitsstudien und die Fertigung von Prototypen und Kleinserien.

Bio- und Medizintechnik

Im Bereich der Bio- und Medizintechnik befassen wir uns mit der Entwicklung und Herstellung biofunktionalisierter Oberflächen, der biokompatiblen Prozessautomatisierung in der Zell- und Pflanzenkultur sowie der Entwicklung minimalinvasiver chirurgischer Instrumente.

Für die Zellkultur erstrecken sich unsere Leistungen über die gesamte Prozesskette: von der Strukturentwicklung über die Fertigung von Oberflächenstrukturen im Mikro- und Submikrometerbereich, die Herstellung von Replikationswerkzeugen für die Substratabformung bis hin zur Fertigung von Kleinserien für zellbiologische Untersuchungen.