Die Mikromechanik ist ein Teilgebiet der Mikrosystemtechnik. Das Fachgebiet konstruiert sowie produziert Bauelemente von wenigen Mikrometern Größe.

Das aktuelle Jahrtausend ist geprägt von technischer Neuorientierung und beeindruckenden Erfindungen. Ob Drohnen, Nanotechnologie, Prothesen, Smartphones oder die neuen Kommunikationsmöglichkeiten wie zum Beispiel das Internet – eines haben die Innovationen alle gemeinsam: Technische Geräte werden nicht nur besser, schneller und effektiver, sondern in der Regel auch immer kleiner.

Die Ingenieure sowie Forscher haben beeindruckende Verfahren entwickelt, um den stetig steigenden Ansprüchen der Innovationen gerecht zu werden und sie gleichzeitig weiter voran zu treiben. Vermehrt in den Fokus des Geschehens rücken dabei die Mikrotechnologie und die Mikromechanik.

Fachgebiet Mikromechanik

kmu_sicherheit_micromechanikDie Mikromechanik ist ein Teilbereich der Mikrosystemtechnik und widmet sich der Konstruktion, Produktion sowie Anwendung von kleinsten Bauelementen. Die Bauteile sind nur wenige Mikrometer groß und werden von verschiedenen Industriezweigen verbaut. In Kombination mit Mikroelektronik und optischen Elementen entstehen komplexe Mikrosysteme. Angrenzende Fachrichtungen zur Mikromechanik sind Werkstoffkunde, Elektrotechnik, Chemie sowie Physik. Ein Großteil der mikromechanischen Bauelemente wird heutzutage in mittelständischen Unternehmen konstruiert und gefertigt.

Gängige Verfahren in der Mikromechanik

Bei der Mikromechanik sind die Dimensionen der benötigten Bauelemente so klein, dass feinmechanische Formgebungsverfahren nicht mehr adäquat angewendet werden können. Zu den klassischen Produktionsverfahren der Mikromechanik gehören Lithografie, Schichtabscheidung und Ätztechniken.

Mikrolaserschneiden

Bei diesem thermischen Trennverfahren kann plattenförmiges Material aus Stahl, Edelstahl oder ähnlichen Legierungen mithilfe eines Laserstrahls bis zu 2µm präzise beschnitten werden. Der Bearbeitungsprozess ist berührungslos und fast kraft- sowie kratzerfrei.

Drahterodieren

Beim sogenannten Drahtscheiden wird ein unter Spannung stehender Metalldraht zusammen mit dem Rohling in eine isolierende Flüssigkeit eingetaucht. Im Wasserbad entstehen Elektrolichtbögen, welche das Werkstück formgebend beschädigen. Mit dem klassischen Verfahren sind Schnitte von bis zu 0,15mm Durchmesser auf leitfähigen Eisen- und Nichteisenmetall möglich. Bei der Verwendung von Feindraht können sogar Schnitte mit bis zu 0,05mm Durchmesser realisiert werden.

Mikrobohren

Um präzise zu bohren, kommt die Funkenerosion bei der Mikromechanik zum Einsatz. Das Verfahren ähnelt dem Drahterodieren, verwendet aber anstelle des Drahtes eine Elektrode. Diese Bearbeitungstechnik biete überzeugende Vorteile: Das Werkstück wird beispielsweise über die entstehenden Lichtbögen bearbeitet und kommt nicht mit dem Werkzeug in Berührung. Zusätzlich können komplexe Werkstückformen mit einem Bohrungsdurchmesser von bis zu 30µm ohne Schwierigkeiten bearbeitet werden.

Weiterführende Informationen zu den Bearbeitungsverfahren Mikrobohren, Mikrobearbeitung, Mikrofräsen sowie Laserschneiden oder Drahterodieren gibt es auf steec.de.

Anwendungsbereiche

Die Anwendungsgebiete der Mikromechanik sind so vielfältig, wie die technischen Errungenschaften der Menschheit. Sie kommt überall dort zum Einsatz, wo filigrane Teile benötigt werden. Die Hauptanwendungsfelder der Mikromechanik sind die Sensorik und Aktuatorik. Vor allem die Bereiche der Medizintechnik, Implantationstechnik, Fahrzeugtechnik, Militärtechnik, Energietechnik, Kommunikationstechnik, Messtechnik, Sicherheitstechnik, Raumfahrttechnik, Logistik, Robotik und die Hersteller von Elektro- sowie Haushaltsgeräten oder Uhren bedienen sich der innovativen Produktionsverfahren.