Mikrobearbeitung harter Werkstoffe

Hallo an alle,
ich bin Service-Techniker in einem Unternehmen zur Halbleiterforschung und wir versuchen grade uns in das Themengebiet Mikrobearbeitung vorzuwagen.
Wir haben eine Fehlmann Picomax 56 Top und wollen diese jetzt aufrüsten um extrem harte Werkstoffe im Mikrobereich bearbeiten zu können.
Wir sind grad auf der Suche nach einer HF-Zusatzspindel und rüsten ein Lasermessystem nach. Ich würde gern wissen ob jemand Erfahrung in diesem Bereich hat und ob es Dinge gibt, die ich bei der Maschinenumrüstung beachten sollte. Auch für Schnittdaten und Bearbeitungstipps wäre ich extrem dankbar, da ich mich grad alleine autodidaktisch durch das Thema kämpfe.
Das Thema ist so lukrativ für uns, dass ich unbedingt eine Lösung und Prozesse dazu finden soll.

Hier ein Paar Eckdaten zu unserem Vorhaben
Materialien: hauptsächlich Silizium, glasähnliche Werkstoffe, Keramiken
Strukturen: so klein wie möglich
Fräser: 0,1mm oder noch kleiner falls machbar

Beispiel: Grad kam eine Uni auf uns zu und wir haben die Vorgabe eine 300µm breite und 150µm hohe konvexe Linse zu fräsen aus dem Werkstoff Gallium-Phosphit.

Wie seht ihr die Chancen das hinzubekommen und was kann ich tun um meine Fräse passend umzurüsten, da das ganze ja schon eher im Bereich des Schleifens oder Ultrasonic liegt (Stichwort Schleifen auf CNC?) ?

Meine bisherigen Maßnahmen sind: HF-Spindel (Luftgelagert?), Lasermessystem, Schrumpffutter und ein optisches Positioniersystem zur Ausrichtung

Ich freue mich und bin dankbar über jeden Tipp oder Kontakt, den ihr mir nennen könnt.
Schonmal Danke in Vorraus

Guten Morgen
Führungen müssen unbedingt besser abgedeckt werden!!!!
Wenn du mit Öl oder Emulsion Arbeitest muss das Medium unbedingt durch eine Feinfilteranlage laufen um die Pumpen zu Schützen. Zb.Von Fa.ARO oder auch viele andere Hersteller die Filteranlagen Herstellen. ARO ist mir spontan eingefallen.
Meist entwickelt sich bei so hohen Drehzahlen auch sehr viel Nebel, kann sein, muss nicht sein. Über eine geeignette Absaugung nachdenken!
So mal grob was Maschinenseitig zu beachten wäre.

wenn ich das mit der Linse so lese hoffe ich das es nur um einen plankonvexen Licht austritt einer LED geht .
Das herstellen einer brauchbaren optischen (wie konvex auch immer) Linse auf einer Fräse halte ich für unmöglich.

Hi
Wenn ich so die Werkstoffe lese dürfte es sich kaum um den Sichtbaren Bereich des Lichtspektrums handeln. Und eine optische Linse in der Größe mit der evt. Benötigten optischen Präzision via fräsen zu fertigen... Abgesehen davon das er entstehende Staub derart Aggressiv ist, und dir alles an Metall mit der Zeit zerreibt, sehe ich noch ein Problem in der mechanischen Präzision und dauerhaften Positionier- und Wiederholgenauigkeit.
Abgesehen davon das man einen solchen Winzling an Rohteil auch noch gescheit spannen können muss.
Da ist ja die Frage welche geometrischen Toleranzen du hast.
Schleifen erscheint mir da die sinnvollere Technologie.

Alles und mit unter der Maßgabe, das es sich um eine optische Linse handelt, und nicht bloß um ein linsenförmige Objekt.

Mfg
Andy

Hallo,

Der mir kleinste Bekannteste Fräser ist 0,05mm wobei ich schon gelesen habe das es auch 0,03 mm geben soll! Für Glas und Glasänliche Werkstoffe wirst du an Ultrasonic nicht vorbeikommen um die Wirtschaftliche zu bearbeiten! Silizium zu bearbeiten ist nicht ganz ohne die Werkzeuge werden sehr schnell Verschleißen, wir bearbeiten kein reines Silizium aber ein Werkstoff wo viel Silizium vorhanden ist wenn du dann noch klein Tolleranzen <0,01 wird es schwieriger aber nicht unmöglich! Warum die Linse nicht Microlaser? Und dann Polieren?

Zu der Maschine

Wir vermessen alle wkz. In der Maschine dammit ist das erste Teil zu 95 % Gleich gut oder nur knapp an der Tolleranz vorbei bis 0.01 bei sehr Kleinen Teilen wirst du meist sehr viel Restmatt haben den die Meisten Konventionellen Spannarten werden da nicht Funktionieren (Schraubstock, Vakuum, Magnetische usw.)
Da kommst du um Sonderlösungen nicht rum.

Des weiteren würde ich Öl bevorzugen den die Wzk müssen meist nur Gut geschmiert werden und nicht gekühlt! Pumpe muss da auch mitmachen die muss mehr Druck aufbringen dammit vorne was raus kommt einen Bandfilter haben wir nicht da kein IKZ ist Relativ unnütz bei den kleinen Durchmessern da gibt es keine Kühlkanäle mehr! Absaugung ist ein MUSS da wird sehr viel Öl aufgewirbelt und das möchte keiner unbedingt einatmen!
3D-Taster ist da auch ein Muss aber ich gehe davon aus das ihr einen habt. (Renisaw benutzen wir sehr zufrieden)

Hardfräsen sollte kein Problem darstellen bis 0.2 Fräser hab ich schon Gefräst ging ohne Probleme!

Ein Paar Werkzeughersteller in dem Bereich.
-Dixi (Schweiz)
-Belet(Schweiz)
-Horn
-Hoffmann
-Zecha
-Kyocera (Noch nicht getestet aber die haben auch sowas im Angebot)

Lg

Hallo Nikl04, da habt ihr aber auf das Falsche Pferd gesetzt mit der Fehlmann.
Bei Silizium und anderen ähnlichen Materialien würde ich euch empfehlen euch mal die Ultrasonic von Sauer/DMG anzusehen
Die zertrümmert mit Diamantwerkzeugen und Ultraschall die Harten Materialien.

mfG macmaddog

Wow, vielen Dank schonmal für das Feedback .
Das mit der Ultrasonic stimmt, aber leider war das zum Kaufzeitpunkt noch nicht ersichtlich und der Wunsch kam erst jetzt auf.
Wir versuchen jetzt das vorhandene sinnvoll einzusetzen.

Einen Messtaster haben wir, ja.
Zur Absaugung hab ich mir auch schon Gedanken gemacht. Gibt es da fertige Sets zur Nachrüstung?
Als Spannmöglichkeit habe ich einen Feingefrästen Vakuumtisch für Wafer von der Firma Witte entdeckt, wird das von der Präzision ausreichen?

Zur Linse nochmal:
Dass die optischen Eigenschaften bescheiden sind, ist mir bewusst, aber ich denke dem Kunden auch und es ist für die Anwendung ok.
Es geht erstmal rein um eine Machbarkeitsstudie.

Der Beitrag wurde von Nikl04 bearbeitet: 08.09.2015, 12:37 Uhr

Hallo,


Die Absaugung gibt es bestimmt zum Nachrüsten!

Das mit dem Vakuumtisch ist so ne sache! Wenn deine Höhentolleranzen unter 0,01 sind wirst du die kaum Halten können schon selber getestet!

Welches Silizium wollt ihr bearbeiten Poly oder Mono?

Ihr müsst das alles was ihr Fräst auch Messen können und das geht meist nur noch mit einer Optischen Messmaschine oder einem Stereo Mikroskop! Ein einfaches Mikroskop mit bis zu 64x Vergrößerung ist auch sehr Hilfreich!

Machbarkeitsstudien machen wir auch! Falls Interesse besteht per Pn melden da ihr für so ein Vorhaben mit 100k+ rechnen müsst wenn da kein "Grund Gerüst" vorhanden ist!

Lg

Wir kommen ja aus der Halbleiterei, also Messysteme sind kein Problem. Profilometer und ähnliches stehen bei uns zuhauf
Die Wafer die bearbeitet werden sollen sind meist noch unstrukturiert also Monokristallin.
Also ich hab hier noch 50 Wafer rumzustehen, die ich zerfräsen kann zum Test. Falls ihr euch mal dran probieren wollt und die Mittel besitzt sehr gerne.
Mir geht es hauptsächlich um die Prozessentwicklung und Auslotung der Verfahrensgrenzen momentan und da bin ich für jede Hilfe dankbar.

Röders kann harte Werkstoffe bearbeiten.

siehe: http://www.roeders.de/maschinen/typische-a...e-oberflaechen/


gruss
Hudson

hier gibt es Fräser ab D0,01 mm für das fräsen im Harten
fräst auch in Hartmetall


https://www.youtube.com/watch?v=CsipUjF6-hA

http://www.gde-werkzeuge.de/files/kataloge...HSC-Katalog.pdf

Hallo

Ich denke mal das Thema ist in den vergangenen zwei Jahren nicht aktueller geworden.

Gruß
Michael

Hallo, evtl. könnte der Mediumverteiler helfen, mit dem wir bei der optischen Bearbeitung bereits einige Erfolge haben (RA < 0,05 µ gefräst). Es handelt sich dabei um eine neues Verfahren zum Kühlen, Schmieren und vor allem Späne sofort, zuverlässig und dauerhaft von Fräswerkzeug und Werkstück wegzublasen. Einfach mal reinschauen auf www.mht-gmbh.de
MfG Thomas Haag