Steigerung der Prozesssicherheit bei der Mikro-Zerspanung durch den Einsatz geometrisch bestimmter Schneiden aus neuartigen Schneidstoffen für die Mikrobearbeitung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Eckart Uhlmann
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 275791381

Mikrofräswerkzeuge aus Vollhartmetall unterliegen bei der Herstellung von Abformwerkzeugen aus Nicht-Eisen-Metallen sowie Stahlwerkstoffen einem erheblichen Verschleiß, weisen geringe Standzeiten T auf und erreichen daraus resultierend eine limitierte Bearbeitungsqualität. Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens ist die Optimierung des Einsatzverhaltens von Fräswerkzeugen in der Mikrobearbeitung durch den Einsatz geometrisch bestimmter Schneiden aus PKD, PcBN und CVD-Dickschicht-Diamant. Teilziel ist die Entwicklung einer prozesssicheren und schneidstoffunabhängigen Fräswerkzeuggeometrie mit maximal erreichbaren Aspektverhältnissen mit Durchmessern D < 1 mm. Dabei sind die Verschleißbeständigkeit sowie die Wirtschaftlichkeit bei gesteigerter Bearbeitungsqualität zu erhöhen. Das in den Vorarbeiten entwickelte Werkzeugkonzept zeigt großes Potential als nutzbarer Lösungsansatz, um neue Schneidstoffe für die Mikrobearbeitung zugänglich zu machen und maximale Aspektverhältnisse zu erreichen. Grundlegend für die prozesssichere Auslegung von Mikrofräswerkzeugen mit Vollschneiden aus neuartigen Schneidstoffen sind insbesondere die erreichbaren Schneidkantenradien und Kenntnisse über deren Einsatzverhalten im Prozess bei der Zerspanung von Werkstoffen mit differierender Härte. Daraus resultierend wird eine grundlegende Analyse des Prozessverhaltens von Mikrofräswerkzeugen mit Vollschneiden aus den Werkstoffen PKD, CVD-Dickschicht-Diamant und PcBN mit definierten Schneidkantenradien für die Mikro-Zerspanung beabsichtigt. Darüber hinaus sind grundlegende Kenntnisse zu den minimal erreichbaren Schneidkantenradien mit den Bearbeitungs- und Präparationsverfahren Schleifen und Polieren, der Laserstrahlbearbeitung, dem Draht-Erodieren und der Ionenstrahlbearbeitung für die Schneidstoffe PKD und CVD-Dickschicht-Diamant zu erlangen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen