Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schlitten als Stoßdämpfer

04.04.2007
Beim Fräsen von Mikrosystembauteilen wie winzigen Ohrprothesen oder Miniatur-Zahnrädern kommt es auf höchste Genauigkeit an. Schwingt, wackelt oder rüttelt die Maschine, ist es aus mit der Präzision. Die Fräsmaschine MiniMill beendet die Schaukelei.

Kleinste Blutpumpen aus Kunststoff sitzen in den Adern und helfen dem Blutkreislauf ein wenig nach. Winzige Ohrprothesen ersetzen die Steigbügel-Knochen im Ohr. Und kleinste Zahnräder lassen Uhren präzise ticken. Sei es in der Medizin oder in der Mechanik, Komponenten aus der Mikrosystemtechnik werden immer wichtiger. Bei ihrer Herstellung ist äußerste Sorgfalt gefragt: Einige Fräswerkzeuge für die Metallformen und -bauteile sind mit 50 Mikrometern lediglich halb so dick wie ein Haar. Sie müssen die Oberfläche in jeder Richtung auf ein hundertstel Haaresbreite genau bearbeiten.

Hochpräzisionsfräsmaschinen erledigen diese Aufgabe zuverlässig, brauchen dafür jedoch bisher ihre Zeit. Denn beschleunigt die Maschine das Werkzeug zu schnell, wirkt das wie ein Schlag auf das Gerät, und es fängt an zu schwingen.

Die neue Fräsmaschine MiniMill, die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT entwickelt haben, fängt diese Schläge auf - und erlaubt so eine schnellere Produktion der kleinen Metallteile. "Auf jeder der drei Geräteachsen sitzt ein kleiner Schlitten, der den Impuls des Schlags aufnimmt und sich daher nach hinten bewegt", erklärt Rainer Klar, der die Entwicklung am IPT geleitet hat. "Man kann sich das ähnlich vorstellen wie beim Rückstoß einer Kanone: Damit diese bei der Feuerung nicht im Boden versinkt, ist sie auf einer Lafette befestigt, einer Art Schiene. Auf dieser rollt sie durch den Rückschlag nach hinten und fängt so den Schlag auf." Bisher gab es eine solche Impulsentkopplung nur auf einer der drei Achsen, auf denen sich das Werkzeug oder -stück bewegen kann. Dies ist jedoch nicht ausreichend - die meisten Geometrien, die gefräst werden müssen, sind komplizierter geformt. Nun gelang es den Forschern erstmals, diese Impulsentkopplung auf allen drei Achsen zu installieren. "So können wir die Produktionszeit für kleinste Metallbauteile um bis zu 20 Prozent verkürzen - bei verbesserter Bearbeitungsqualität. Bei herkömmlichen Maschinen liegen die Steigerungen nur bei zwei bis drei Prozent", sagt Klar. Ein weiterer Vorteil: MiniMill findet auf nur einem Quadratmeter Platz - übliche Maschinen brauchen etwa die dreifache Fläche. Ändern sich bei einer flexiblen Produktion die Standorte, kann man die kompakte MiniMill-Anlage mit einem Gabelstapler leicht bewegen.

Einen Prototypen von MiniMill haben die Forscher im vergangenen Monat fertig gestellt. Er ist auf der Messe Minat zu sehen, die vom 12. bis 14. Juni in Stuttgart stattfindet (Halle 2, Stand 2A14). Als nächstes optimieren die Wissenschaftler die Steuerung der Maschine, gemeinsam mit den Kollegen der Firma Siemens.

Dr. Janine Drexler | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/fhg/press/pi/2007/04/Mediendienst42007Thema6.jsp

Weitere Berichte zu: Fräsmaschine IPT Impulsentkopplung Schlitten

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Flexible Fertigung von Elektromotoren für Fahrzeuge
06.09.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Gewicht von Robomotion-Greifer um 60 Prozent reduziert
31.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

23. Baltic Sea Forum am 11. und 12. Oktober nimmt Wirtschaftspartner Finnland in den Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

6. Stralsunder IT-Sicherheitskonferenz im Zeichen von Smart Home

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

OLED auf hauchdünnem Edelstahl

21.09.2017 | Messenachrichten

Weniger (Flug-)Lärm dank Mathematik

21.09.2017 | Physik Astronomie

In Zeiten des Klimawandels: Was die Farbe eines Sees über seinen Zustand verrät

21.09.2017 | Geowissenschaften