SchmiedeJOURNAL Organ des Industrieverband Massivumformung e. V., Hagen. ISSN 0933-8330 Herausgeber Infostelle Industrieverband Massivumformung e. V. Redaktion Chefredakteur: Frank Severin, V.i.S.d.P. Redaktionsassistenz: Friederike Schnittker Redaktionsbeirat: Dr. Frank M. Springorum Dr. Harald Dorth Dr. Theodor L. Tutmann Layout: Grafik Design Peter Kanthak, Wickede Anschrift der Redaktion: SchmiedeJOURNAL Goldene Pforte 1 58093 Hagen, Deutschland Telefon: +49 2331 958828 Telefax: +49 2331 958728 E-Mail: schnittker@schmiede-journal.de Internet: www.schmiede-journal.de Verlag Infostelle Industrieverband Massivumformung e. V. Goldene Pforte 1, 58093 Hagen, Deutschland Telefon: +49 2331 958828, Telefax: +49 2331 958728 E-Mail: orders@schmiede-journal.de Internet: www.schmiede-journal.de 74 SchmiedeJOURNAL September 2015 Titelbild: Grafik Design Peter Kanthak, Wickede Anzeigenverwaltung: InterMediaPartners GmbH Gabriele Fahlbusch Beyeröhde 14 42389 Wuppertal, Deutschland Telefon: +49 202 271690 Telefax: +49 202 2716920 E-Mail: fahlbusch@intermediapartners.de Zurzeit gilt die Anzeigenpreisliste Nr. 20 vom 1.1.2015 Bezugspreis: Einzelheft 10,00 Euro plus Versandkosten und Mehrwertsteuer Bestellungen nimmt der Verlag entgegen USt-IdNr.: DE 125 127 673 Druck: Domröse druckt GmbH, Hagen Erfüllungsort und Gerichtsstand: Hagen Das SchmiedeJOURNAL und die in ihm enthaltenen Beiträge und Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Namentlich gekennzeichnete Beiträge stellen nicht unbedingt die Meinung der Redaktion dar. Jede Verwendung außerhalb der Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulässig. Das gilt besonders für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung in Datenbanken. Markenzeichen, Handelsnamen, Patente und Verbrauchsmuster werden nicht immer ausdrücklich erwähnt. Dies bedeutet nicht, dass die beschriebenen Produkte ohne rechtlichen Schutz sind. Redaktion und Verlag übernehmen keine Haftung für unverlangt eingesandte Manuskripte oder Fotos. Magazin bis 100 μm). Mit dem Nanoschmieden lassen sich neben der hohen Abbildungsgenauigkeit bis zu einigen zehn Nanometern, auch verschiedenste Umformtechniken untereinander kombinieren, indem mehrere Werkzeuge gestaffelt angeordnet werden (Bild 3a)). Mit dieser Anordnung wird im ersten Schritt das Halbzeug zwischen den ebenen Umformflächen des Flachsattels gereckt (Bild 3b)) und anschließend durch das Gesenkbiegen (Bild 3c)) in einem definiertem Bereich zu einem Halbkreis gebogen. Schlussendlich kann der gewünschte Bereich mit dem oben beschriebenen Beißschneidewerkzeug vom Halbzeug abgetrennt werden. Das Ergebnis ist ein freistehendes Bauteil im Submikrobereich mit Details bis in den Nanobereich. Aktuelle Ideen und Versuche zielen auf die Fertigung von Spulen ab, die für die induktive Erwärmung oder magnetische Untersuchungen von kleinsten Objekten im Nanobereich geeignet sind. Der Spulendraht wird dabei aus einem stabförmigen Halbzeug mittels eines Rundsattels sukzessive in seinem Durchmesser auf etwa 50 nm reduziert, also zu einem Nanodraht geformt, und anschließend in einem Rollbiegewerkzeug zu einer Wicklung mit einem Durchmesser von etwa 1μm ausgeformt. Daneben gibt es noch viele weitere Anwendungen, welche jedoch kaum Beachtung fanden, da es bisher keine geeignete oder letztendlich zu aufwendige Fertigungstechnik gab. Das Nanoschmieden gibt erste Lösungen. In der demonstrierten Art und Weise wurde das Umformen zum ersten Mal im Submikro und Nanobereich umgesetzt. Da massive, hochreine, metallische Halbzeuge verarbeitet werden können und keine Beeinflussung der chemischen Zusammensetzung erfolgt, sind Umformverfahren für mechanisch hochbeanspruchte Nano- und Mikrosysteme künftig von enormer Bedeutung. Das Nanoschmieden ist, soweit bekannt, das einzige Fertigungsverfahren in diesem Größenbereich, welches die individuelle Gestaltung während des Prozesses zulässt und darüber hinaus visuell steuerbar und damit zu jeder Zeit kontrollierbar ist. Zukünftig gilt es, die Umsetzung weiterer Umformtechniken zu ergründen und so ein breites Gestaltungsrepertoire zu ermöglichen. Auch die Kombination mit Fertigungstechniken wie dem Bearbeiten mit dem Ionenstrahl führt zu einer großen Formvielfalt und erlaubt so die Verschiebung, der Fertigung maßgeschneiderter Bauteile: vom Makro- in den Nanobereich. n 1 Wahrscheinlichkeit für innere Defekte, wie zum Beispiel Versetzung, nimmt mit kleiner werdenden Volumen ab. 2 Das Abtragen mit dem fokussierten Ionenstrahl (Ga+- Ionen) ist in einer Achse mit hoher Genauigkeit (≈ 50 nm) möglich. Für eine mehrachsige Bearbeitung muss die Arbeitsfläche umorientiert werden. Dr. Andreas Landefeld Weitere Ausführungen und Literaturtipps zum Nanoschmieden gibt es unter: www.tu-braunschweig.de/ifw/forschung/ neuewerkstoffe/nanoschmieden Einen Kurzfilm finden Sie unter: http://www.nanospots.de/spots/2012/07/05/ nanoschmieden-umformen-hochfestermetallwurfel/
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