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Flexible mono- and multilayer micro grinding tools for ultra-high precision processing and micro machining of ductile materials

Subject Area Metal-Cutting and Abrasive Manufacturing Engineering
Synthesis and Properties of Functional Materials
Production Automation and Assembly Technology
Term from 2017 to 2020
Project identifier Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 330019901
 
Final Report Year 2020

Final Report Abstract

Im Rahmen dieses Vorhabens wurde eine Prozesskette zur Fertigung von Monolayer-Polierwerkzeugen und Mulitlayer-Schleifwerkzeugen entwickelt. Für beide Werkzeugtypen wurde die Dünnschicht-Technologie, speziell das Spin-Coating eingesetzt. Als Bindemittel für die Werkzeuge wurde ein Fotolack auf Polyimid-Basis eingesetzt. Dieser erlaubte die Variation der Werkzeuggeometrie über das Belichten mittels Schattenmasken. Als Abrasiv kamen Siliziumcarbid und kubisches Bornitrid zu Einsatz. Die Untersuchung des Einsatzverhaltens der Werkzeuge zeigte, dass mit den entwickelten Polierwerkzeugen eine deutliche Rauheitsreduktion von bis zu 200 % je Polierstufe erreicht werden konnte. Um dies zu erreichen, wurde ein Feder-Dämpfer-Modell erstellt, um gezielt das Bearbeitungsergebnis vorhersagen zu können. Die Multilayerschleifwerkzeuge zeigten ein selektives Verschleißverhalten der einzelnen Schichten, das genutzt werden kann, um Ribletstrukturen auf technischen Oberflächen zu applizieren. Das Aspektverhältnis von 0,4 konnte durch den untersuchten Selbstschärfe-Effekt auch über große Flächen wiederholgenau erzeugt werden.

Publications

  • Flexible mono- and multilayer micro grinding tools for ultra-high precision processing and micro machining, 18th Euspen Int. Conf., S. 151-152, Venedig, 2018
    Asadi, E.; Hockauf, R.; Denkena, B.; Grove, T.; Wurz, M.
  • Grinding of riblets with “beaver tooth” multi-layer tools, 4th CIRP Conf. on Surface Integrity, Procedia CIRP, S. 155-159, 2018
    Hockauf, R.; Asadi, E.; Denkena, B.; Grove, T.; Wurz, M.
    (See online at https://doi.org/10.1016/j.procir.2018.05.089)
  • Innovatives Verfahren zur Herstellung von Schleifscheiben, Produktionstechnik Hannover informiert (phi), Ausgabe 08/18, 2018
    Asadi, E.
  • Hai-Tech spanend fertigen, Werkstatt und Betrieb, Ausgabe 07-08/19, 2019
    Hockauf, R.; Asadi, E.; Denkena, B; Wurz, M.
  • Immer scharfe Schleifwerkzeug, Fachmagazin Mikroproduktion, Ausgabe 0120, 2020
    Asadi, E.; Kuhlemann, P.; Denkena, A.; Krödel, A.; Wurz, M.
 
 

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