Ultrapräzisionszerspanung im Submikrometer- und Nanometerbereich

Ob in der Automobilbranche, in der Luftfahrt, Optik oder in der Medizintechnik – hochpräzise Bauteile aus einer Vielzahl an Werkstoffen finden Anwendung als Optiken und Lasersystemkomponenten, in der Medizintechnik und im Werkzeugbau.  Zur Herstellung optischer und mechanischer Komponenten aus einer Vielzahl von Werkstoffen ist die Ultrapräzisionsbearbeitung erforderlich. Geht es um Genauigkeiten im Submikrometerbereich bis hin zu Nanostrukturen ist die Ultrapräzisionszerspanung mit monokristallinen Diamantwerkzeugen eine Schlüsseltechnologie. Die hohen Genauigkeiten bieten enormes Potenzial für die Anforderungen der Optikbranche, aber auch für die Mikrosystemtechnik, Strömungstechnik oder für die Medizintechnik und Biotechnologie.

Langjährige Expertise in der Ultrapräzisionszerspanung

Das Fraunhofer IPT erforscht seit mehr als 30 Jahren die Zerspanung von Bauteilen mit von Diamantwerkzeugen, speziell das Ultrapräzisions-Fräsen, -Schleifen und -Drehen. Unser Fertigungsangebot reicht von kleinen bis mittelgroßen Optiken und Freiformflächen über Bauteile mit extremer geometrischer Freiheit und steilen Freiformdetails bis hin zu Mikro- und Nanostrukturen auf großen Flächen über einem Quadratmeter oder auf Prägewalzen.

Umfangreicher Maschinenpark für vielfältige Anwendungsfelder

Zu diesem Zweck stehen in unserem umfangreichen Maschinenpark Ultrapräzisions-Hobel- und Fly-Cutting-Maschinen, Diamantdrehmaschinen mit hochdynamischen Fast-Tool-Modulen und monokristallinen Diamanten sowie modernste Anlagen für das Ultrapräzisionsschleifen inklusive Ultraschallunterstützung bereit. Verschiedene Erweiterungssysteme, die wir am Fraunhofer IPT selbst entwickelt haben, ergänzen die kommerziell verfügbaren Technologien, mit denen wir hochpräzise Oberflächen und homogene, submikrometergenaue Strukturen in enormer geometrischer Vielfalt herstellen. Die eingesetzten Fertigungsverfahren erlauben die Herstellung von rotations- und nichtrotationssymmetrischen Bauteilen, beispielsweise von Sphären, Asphären, Freiformflächen und strukturierten Oberflächen. Durch den Einsatz spezieller Ultrapräzisionsmaschinen, luftgelagerter Spindeln und geeigneter Prozessstrategien können Formgenauigkeiten von P-V < 250 nm und Oberflächenrauheiten von Ra < 5 nm erreicht werden.

Bis an die Grenzen des technisch Machbaren

Wir beherrschen die anspruchsvolle Feinabstimmung von Prozess und Maschine und können auch bei Prozesszeiten von mehreren Tagen die äußeren Einflüsse so kontrollieren, dass stets ein optimales Ergebnis erzielt wird. In der Verbindung mit einer geschickten Auswahl der Werkstoffe gehen wir an die Grenzen des technisch Machbaren: Wir bearbeiten eine Vielzahl unterschiedlicher Werkstoffe, etwa Keramiken, Hartmetalle, Nichteisenmetalle, Stähle, Kunststoffe und Gläser.