Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schweizer Uhren mit Karlsruher Technologie

25.08.2005


Mit LIGA hergestellte Zahnräder verleihen mechanischen Uhrwerken eine bisher nicht gekannte Präzision - Durchbruch in der Kommerzialisierung des LIGA-Verfahrens


Anker und Ankerrad aus hartem Gold für mechanische Uhrwerke werden im Forschungszentrum Karlsruhe mit dem LIGA-Verfahren so präzise hergestellt, dass keine Schmierung mehr erforderlich ist.
Foto: Forschungszentrum Karlsruhe


Aus dem Innenleben eines mechanischen Uhrwerks: Auswechselbare Hemmungsbaugruppe mit Anker und Ankerrad aus Gold, die mit dem im Forschungszentrum Karlsruhe entwickelten LIGA-Verfahren hochpräzise hergestellt wurden. (Quelle: H. Moser & Cie.)
Foto: H. Moser & Cie.



Innovative Hochtechnologie aus dem Forschungszentrum Karlsruhe findet sich seit kurzem im Inneren von Schweizer Luxusuhren. Anker und Ankerräder, die wichtigsten Bauteile in mechanischen Uhrwerken, werden serienmäßig im LIGA-Verfahren hergestellt. LIGA ist ein im Forschungszentrum Karlsruhe entwickeltes Verfahren zur Herstellung von Mikrostrukturen. Die neuartigen Bauteile führen wegen ihrer metrischen Exaktheit und sehr glatten Seitenwände zu einem Qualitätssprung für die Präzision und Ganggenauigkeit der Uhrwerke. Da die Teile aus fast reinem Gold bestehen, passen sie zu den ästhetischen und wertvollen Uhren. In der Uhrenindustrie haben die Teile schon große Aufmerksamkeit erregt. So könnte schon bald "LIGA inside" ein gefragtes Markenzeichen für edle mechanische Uhren mit höchster Ganggenauigkeit sein. Die Schweizer Traditionsmarke H. Moser & Cie. baut die ersten Uhren mit LIGA-Technologie.



Jedes Mal, wenn bewegte metallische Oberflächen in gleitenden Kontakt mit anderen Materialien kommen, ist eine Schmierung erforderlich. "Gebt mir das perfekte Öl, und ich gebe euch das perfekte Uhrwerk", schrieb schon vor 200 Jahren der berühmte Uhrmacher Abraham-Louis Breguet. Das perfekte Öl gibt es immer noch nicht. Aber mit Hilfe des LIGA-Verfahrens können Teile des Uhrwerks jetzt mit so hoher Präzision gefertigt werden, dass auf die Schmierung vollständig verzichtet werden kann. Dies führt unmittelbar zu größeren Wartungsintervallen und einer längeren Lebensdauer der Uhrwerke.

LIGA, eine Abkürzung für die Verfahrensschritte Lithographie, Galvanik und Abformung, ist ein am Forschungszentrum Karlsruhe in den 80er-Jahren entwickeltes Herstellungsverfahren für Mikrobauteile. Mit dem LIGA-Verfahren können Seitenwandrauhigkeiten unter 50 Nanometer und metrische Genauigkeiten der äußeren Form von deutlich unter 1 Mikrometer realisiert werden. Möglich werden diese außergewöhnlichen Eigenschaften durch die Verwendung von Synchrotronstrahlung, wie sie an der Synchrotronstrahlungsquelle ANKA in Karlsruhe verfügbar ist. Als Material für die Uhrenbauteile wird galvanisch aufgewachsenes Gold eingesetzt, das durch Zugabe geringer Mengen anderer Metalle eine große Härte erreicht. Zudem sind die Goldteile antimagnetisch und korrosionsbeständig, zwei wichtige Eigenschaften in einem mechanischen Uhrwerk. Dies ist besonders wichtig für Anker und Ankerrad, zwei der am meisten beanspruchten Bauteile, die mit hohen Schwingungsfrequenzen maßgeblich für die Ganggenauigkeit der Uhr verantwortlich sind. Diese Teile werden seit einiger Zeit in größeren Stückzahlen an unseren Kooperationspartner Precision Engineering AG in Schaffhausen in der Schweiz geliefert. Ab September 2005 sind die ersten Uhren mit LIGA-Uhrenteilen von der Traditionsmarke H. Moser & Cie. im Handel erhältlich.

"Mit der Fertigung der Uhrenbauteile ist dem Forschungszentrum Karlsruhe ein Durchbruch in der Kommerzialisierung der LIGA-Technologie gelungen. Damit hält ein LIGA-Bauteil Einzug in einen Massenmarkt, in dem derzeit jährlich über 1 Million Stück abgesetzt werden", freut sich Professor Dr. Volker Saile, Leiter des Instituts für Mikrostrukturtechnik des Forschungszentrums Karlsruhe. Deshalb baut das Forschungszentrum Karlsruhe derzeit an der Synchrotronstrahlungsquelle ANKA im Rahmen des BMBF-geförderten Projekts FELIG eine weitgehend automatisierte Fertigungsstraße für die Herstellung von LIGA-Bauteilen. FELIG, das ab 2008 betriebsbereit ist, erlaubt eine um den Faktor 20 höhere Fertigungskapazität. Die Herstellungskosten werden aufgrund der Automatisierung gegenüber heute um mindestens 50 Prozent sinken.

Durch die Verwendung von LIGA-Bauteilen in mechanischen Uhren lernt ein breiter Kreis von potenziellen Anwendern die LIGA-Technologie und ihre Vorzüge kennen. Durch wettbewerbsfähige Produktionsbedingungen mit FELIG besteht zusätzlich die Möglichkeit, bald weitere kommerzielle LIGA-Produkte, insbesondere Zahnräder, in großen Stückzahlen zu fertigen. Das Markenzeichen "LIGA inside" kann so bald zu einem gefragten Qualitätsmerkmal für hochpräzise Anwendungen werden.

Die Uhrenbauteile sind einer der Höhepunkte der Ausstellung zum Kongress COMS 2005 (Commercialization of Micro and Nano Systems), der vom 21. bis 25. August 2005 in Baden-Baden stattfindet.

Das Forschungszentrum Karlsruhe ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, die mit ihren 15 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 2,1 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands ist. Die insgesamt 24000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Helmholtz-Gemeinschaft forschen in den Bereichen Struktur der Materie, Erde und Umwelt, Verkehr und Weltraum, Gesundheit, Energie sowie Schlüsseltechnologien.

Dr. Joachim Hoffmann | idw
Weitere Informationen:
http://www.fzk.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Nikon setzt zukünftig auf Messtechnik „Made in Jena“
23.10.2017 | Leibniz-Institut für Photonische Technologien e. V.

nachricht Elektrodenmaterialien aus der Mikrowelle
18.10.2017 | Technische Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Salmonellen als Medikament gegen Tumore

HZI-Forscher entwickeln Bakterienstamm, der in der Krebstherapie eingesetzt werden kann

Salmonellen sind gefährliche Krankheitserreger, die über verdorbene Lebensmittel in den Körper gelangen und schwere Infektionen verursachen können. Jedoch ist...

Im Focus: Salmonella as a tumour medication

HZI researchers developed a bacterial strain that can be used in cancer therapy

Salmonellae are dangerous pathogens that enter the body via contaminated food and can cause severe infections. But these bacteria are also known to target...

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Konferenz IT-Security Community Xchange (IT-SECX) am 10. November 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Luftfracht

23.10.2017 | Veranstaltungen

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Magma sucht sich nach Flankenkollaps neue Wege

23.10.2017 | Geowissenschaften

Neues Sensorsystem sorgt für sichere Ernte

23.10.2017 | Informationstechnologie

Salmonellen als Medikament gegen Tumore

23.10.2017 | Biowissenschaften Chemie