Ausstattung der Professur Mikrofertigungstechnik
Stefan Kuhn
Leiter Technik und Betrieb
-
Telefon:+49 371 531-30007
-
E-Mail:
-
Adresse:Reichenhainer Straße 70, 09126 Chemnitz
-
Raum:
Maschinen und Anlagen
KERN Pyramid Nano
Hochpräzisionsbearbeitungszentrum
Technische Angaben:- hydrostatische Antriebe und Führungen
- 5-Achs-Simultanbearbeitung mittels Teilapparat
- Positionsunsicherheit: ±0,5 µm
- Zusatzspindel zur Schleif- und Mikrobearbeitung bis 160.000 min-1
- Messsysteme für Werkzeug und Werkstück
- Kühlschmierung mit Emulsion oder Minimalmengenschmierung
- Graphitabsaugung
- Hochpräzisions- und Mikrobearbeitung metallischer sowie nichtmetallischer Werkstoffe
- Erzeugung funktionaler Oberflächen
- Koordinatenschleifen
SPINNER PD 32
Präzisionsdrehmaschine
Technische Angaben:- Haupt- und Gegenspindel
- Revolver mit angetriebenen Werkzeugen
- Systeme zur prozessintegrierten Zerspankraft- und Leistungserfassung
- Kühlschmierung mit Emulsion
- Präzisionsbearbeitung von Sonderwerkstoffen und gehärteten Stählen
- Herstellung von Nebenformelementen (z. B. Bohrungen, Gewinde, Schlüsselflächen, ...)
Kugler Microgantry® GU
Mikrobearbeitungsmaschine
Technische Angaben:- 4 CNC-Achsen
- Hochfrequenzspindel mit max. 200.000 min-1
- Positioniergenauigkeit: ±0,3 µm
- Minimalmengenschmiersystem
- integrierter Nd:YVO4-Laser (Wellenlänge 532 nm durch Frequenzverdopplung)
- Mikrobearbeitung (Bohren, Fräsen, Sägen) und Mikrostrukturierung (Laserstrahlabtragen)
- Glanzbearbeitung von NE-Metallen
Zimmer & Kreim genius700
Senkerodieranlage
Technische Angaben:- 4-Achs-Simultanbearbeitung
- Positionierunsicherheit: ±1 µm bzw. 0,001 °
- Max. Werkstückgewicht 700 kg
- Max. Elektrodengewicht mit Rotation: 15 kg (ohne 50 kg)
- Schnellläuferspindel bis 1000 min-1 und Hochdruckspüleinrichtung für EDM-Bohrprozesse mit hohem Aspektverhältniss
- Generator 52 A Arbeitsstrom
- Generatormodule für Sonderwerkstoffe und Polierprozesse
- Präzisions- und Mikrobearbeitung von Metallen, leitfähigen Keramiken und Diamant
- Erzeugen von Bohrungen ab ⌀ 0,2 mm
Sarix SX-100
Präzisionsmikrofunkenerosionsmaschine
Technische Angaben:- Arbeitsfläche: 510 mm x 270 mm
- Verfahrweg X-, Y-, Z-Richtung: 250 mm, 150 mm, 150 mm
- Verfahrpräzision: ±2 µm bei 50 mm Verfahrweg
- Mikrobearbeitung (Erodieren) von Metall
- Mikrobearbeitung (Erodieren) von Keramik
- Erzeugen von Mikrobohrungen ab 50 µm Durchmesser
Prototyp ECM-Anlage
Modularer Eigenbau für Jet-ECM und PECM
Technische Angaben:- 3-Achs-System in Portalbauweise
- maximale Spannung: 56 V
- maximaler Strom: 10 A
- Gleichstrom und gepulster Gleichstrom
- maximaler Elektrolytdruck: 525 bar
- Elektrolyte: Natriumchlorid und Natriumnitrat
- Elektrochemische Mikrobearbeitung
Der Prototyp wird in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik betrieben.
Prototyp Jet-PeP-Anlage
Modularer Eigenbau für Jet-PeP
Technische Angaben:- 4-Achs-Portalsystem
- maximale Spannung: 600 V
- maximaler Strom: 8,5 A
- Gleichstrom
- maximaler Elektrolytdruck: 5 bar
- Elektrolyte auf Ammoniumsulfatbasis
- Lokales Plasmaelektrolytisches Polieren
P.FÜ.MA 200kN
Präzisionsfügemaschine
Technische Angaben:- Arbeitsraum: 500 x 500 mm2
- Pressenhub: 400 mm
- Presskraft: Fmax = 200 kN
- Verfahrgeschwindigkeit: vmax = 3000 mm/min
- AC-Servomotor
- Entwicklung von Verfahren und Werkzeugsystemen zur flächigen Mikrostrukturierung
Branson Ultraweld L20
Ultraschallfügeanlage
Technische Angaben:- Arbeitsfrequenz: 20 kHz
- Leistungsabgabe: Pmax = 4 kW
- maximale Fügefläche: Amax = 100 mm²
- modulares Werkzeugsystem
- automatische Frequenzregelung
- Amplitudenkonstanthaltung und Lastkompensation
- Entwicklung von Verfahren zum Fügen von Mischverbindungen (z. B. CFK-Al)
- Entwicklung von modularen sowie mikrostrukturierten Ultraschallfügewerkzeugen und Fügeflächen
Ultimaker 3
Dual Extruder FDM Drucker
Technische Angaben:- Bauraumgröße: 215 mm x 215 mm x 200 mm
- Druckbare Materialien: PLA, ABS, PVA, ...
- Schichtauflösung: 20 µm
- Düsendurchmesser: 0,4 mm
- Entwicklung von Prototypen
- Lehrveranstaltungen zur additiven Fertigung
Thermischer Brennstoffzellenprüfstand
Eigenbau zur Charakterisierung von Brennstoffzellenkühlung
Technische Angaben:- Temperaturerfassung mittels Thermoelement
- Geregelte Testleistung bis 4 W/cm2
- Systemdruck bis 1 bar
- Volumenstrom bis 2,8 l/min
- Unterschiedliche Kühlmedien möglich
- Optische In-Situ-Untersuchung der Kühlmittelströmung
- Untersuchung des Wärmeübergangs und Strömungsverhaltens in Bipolarplatten und Stackaufbauten
Messtechnik
Arbeitsplatz zur Messung von Rauheit, Kontur, Form- und Lageabweichungen
Rauheits- und Konturmessgerät LD 120
Technische Angaben:- Taststreckenlänge: 0,1 mm bis 120 mm
- Tastermessbereich: 10 mm
- Auflösung in Z-Richtung: 2 nm
- Messpunktabstand in X-Richtung: 0,05 µm bis 1 µm
- Restwert Rz0: 35 nm
- CNC-gesteuerter Y-Tisch (kleinstes Verfahrinkrement: 0,5 µm)
- Rauheits- und Konturmessungen an Mikro- und Präzisionsbauteilen
- Topographiemessungen an Oberflächen zur Bewertung des Funktionsverhaltens
- Erfassung von Schneidengeometrien an Zerspanungswerkzeugen
- Bestimmung von Drallkenngrößen
Form- und Lagemesssystem MMQ 200
Technische Angaben:- hochgenaue Rundheitsmessachse (C), motorische Messachse vertikal (Z) und motorischer Messtaster T7W
- für Werkstücke bis 20 kg
- max. Prüfdurchmesser: 230 mm, max. Prüfhöhe: 250 mm
- Bestimmung von Form- und Lageabweichungen nach DIN EN ISO 1101, z. B.:
- Rundheit
- Geradheit
- Rundlauf
- Planlauf
- Zylinderform
- Parallelität
- Rauheitsmessung axial und in Umlaufrichtung (an rotationssymmetrischen Bauteilen)
Dataphysics OCA 200
Kontaktwinkelmessgerät und Tropfenkonturanalysesystem
Technische Angaben:- Hochleistungskamera mit 10-fach-Zoomobjektiv
- motorbetriebener Probentisch
- elektronisches Direktdosiersystem
- Nanoliter-Dosiersystem
- Peltier-Thermostatisiereinrichtung -30 °C ...160 °C
- Messung des statischen und dynamischen Kontaktwinkels
- temperaturabhängige Beurteilung der Benetzbarkeit
- Bestimmung von Oberflächenenergie sowie Oberflächen- und Grenzflächenspannung
DMG Microset VIO 20/50 linear
Werkzeugvoreinstellgerät
Technische Angaben:- Präzisionsspindel
- translatorische Achsen mit Linearantrieben und Glasmaßstäben
- Auf- und Durchlicht
- 2. Kamera zur Vermessung der Spitzenhöhe (mit Auflicht)
- max. Werkzeugdurchmesser: 420 mm, max. Länge: 500 mm
- umfangreiche Messsoftware
- Vermessung von Werkzeugen für Dreh- und Fräsmaschinen
- Bewertung des Werkzeugverschleißes
Bruker alicona µCMM
Optische Koordinatenmessmaschine
Technische Angaben:- berührungslose Messungen unter Nutzung der Fokusvariation
- automatischer Objektivwechsel
- laterale Auflösung bis etwa 0,6 µm, vertikale Auflösung bis ca. 10 nm
- Bett und Portal mit luftgelagerten Achsen sowie Linearantrieben
- Arbeitsraum bei 3-achsiger Nutzung ca. (310 mm)³
- integrierter Teilapparat mit motorisierter Dreh- und Schwenkachse
- umfangreiche Software zur Realisierung und Auswertung der Messungen
- Ermittlung der Geometrie von Zerspanungswerkzeugen einschließlich der Schneidkantengestalt sowie des Verschleißes
- Erfassung der Oberflächenfeingestalt
- Analyse der Geometrie von Mikroformelementen
- Bestimmung von Maß-, Form- und Lageabweichungen
Diese Maßnahme wird mitfinanziert mit Steuermitteln auf Grundlage des vom Sächsischen Landtag beschlossenen Haushaltes.
Keyence VK-9700
3D-Laserscanning-Mikroskop
Technische Angaben:- violetter Halbleiter-Laser und Halogenleuchte
- Minimale Auflösung des Höhenmesssystems: 1 nm
- Objektive mit Vergrößerung: 10x, 20x, 50x, 100x, 150x
- automatische Messung durch motorbetriebenen Objekttisch
- optische Oberflächenerfassung
- Vermessung von Mikrostrukturen
- Vermessung von Werkzeugen für Dreh- und Fräsmaschinen
- Bewertung des Werkzeugverschleißes
Keyence VHX-100
3D-Mikroskop
Technische Angaben:- 18 Millionen Pixel Auflösung
- 3-dimensionale Anzeigefunktion
- Bewertung von Werkzeugverschleiß
- Beurteilung von Oberflächenmerkmalen
Nikon MM-400
Messmikroskop
Technische Angaben:- Auflicht / Durchlicht
- Polarisator für Interferenzkontrast-Betrachtungen
- Objektive mit Vergrößerungen 2,5x, 10x, 20x, 50x, 100x
- Mikrometer-Positioniertisch (150 mm x 100 mm)
- Vermessung von Mikrostrukturen
- Bewertung von Werkzeugverschleiß
- Vermessung von Mikroumformwerkzeugen
- Vermessung von Werkzeugen für Dreh- und Fräsmaschinen
- Beurteilung von Oberflächenmerkmalen
Polytec Modulares Laser-Vibrometersystem
OFV-5000 Controller
Technische Angaben:- Digitaler Breitband-Geschwindigkeitsdecoder VD-09:
- Bandbreite: 0 – 2,5 MHz
- maximale Geschwindigkeit: 10 m/s
- Auflösung: 0,02 µm/s
- Digitaler Breitband-Wegdecoder DD900:
- Wegauflösung: 15 pm
- Frequenzbereich: 0 - 2,5 MHz
- berührungslose Schwingungsmessung
- Messung kleinster Längenänderungen
OFV-505 Vibrometer-Einpunkt-Messkopf
Technische Angaben:- He-Ne Laser mit einer Wellenlänge von 633 nm
- Arbeitsabstand größer 250 mm bis ca. 5 m
Sartorius ME36S
Präzisionsmikrowaage
Technische Angaben:- Wägebereich: bis 31 g
- Ablesbarkeit: 0,001 mg
- Reproduzierbarkeit: ≤ 2 µg
- vollautomatische Kalibrier- und Justierfunktion
- Bestimmung der abgetragenen Masse bei der ECM-Bearbeitung durch Differenzwägung
Sartorius ME614S-0CE
Analysenwaage
Technische Angaben:- Wägebereich: 10 mg – 610 g
- Ablesbarkeit: 0,1 mg
- vollautomatische Kalibrier- und Justierfunktion
- Bestimmung der abgetragenen Masse bei der ECM-Bearbeitung durch Differenzwägung
- Ermittlung der durch Verschleiß abgetragenen Massen für tribologische Untersuchungen
Software
COMSOL Multiphysics®
FEM Simulationssoftware
- 2D- und 3D-Umgebung
- Vorhandene Module:
- AC/DC Modul
- Acoustics Modul
- CFD Modul
- Chemical Reaction Engineering Modul
- Electrochemistry Modul
- Electrodeposition Modul
- Heat Transfer Modul
- MEMS Modul
- Microfluidics Modul
- Optimization Modul
- Particle Tracing Modul
- CAD-Import
- Material Library
Serverinfrastruktur mit 1024 GB RAM und 96 CPU Kernen
Informationen zum Serverbetrieb via Intranet
Siemens Simcenter STAR-CCM+ (Version 2021.2)
Multiphysikalische FVM Simulationssoftware
- Schwerpunkte:
- Strömungsmechanik
- Mehrphasenströmungen
- Partikelströmungen
- Wärmeübertragung
- Elektrochemische Prozesse
- Geometriespektrum: 2D, komplexe 3D-Strukturen
- CAD-Schnittstellen für gängige CAD-Formate
- Automatisierung mittels individueller Makros
- Integriertes Pre- und Postprocessing
MountainsMap7.4®
Oberflächendarstellungs- und -analyse-Software
- Messdatenanalyse sämtlicher Dateiformate (konfokale Mikroskope, Weißlichtinterferometer, Rastersondenmikroskope, berührend und berührungslos messende Profilometer)
- universeller Daten-Export
- Bestimmung flächenhafter Oberflächenkennwerte
Sonstige Ausstattung
- CO2-Schneestrahlreinigungsgerät
- Mikroskope
- Pyrometer Infratherm IP 140
- Digitales Höhenmessgerät Mahr 817 CLM-2D
