Highlights des IVAM-Produktmarktes "Mikro, Nano, Materialien" auf der MicroTechnology

Lösungen für ein großes Spektrum von Fragen der Miniaturisierung finden die Besucher der Fachmesse MicroTechnology innerhalb der HANNOVER MESSE 2008 auf dem Produktmarkt „Mikro, Nano, Materialien“, organisiert vom IVAM Fachverband für Mikrotechnik. „Mit über 60 Ausstellern bildet der IVAM-Gemeinschaftsstand eines der größten Kompetenzzentren Europas – ja sogar weltweit ab“, betont Manfred Kutzinski, Projektleiter MicroTechnology von der Deutschen Messe, Anfang 2008 in der Zeitschrift Lasermarkt.

Innerhalb des Produktmarktes zeigt erstmals eine Sonderschau „Laser für Mikromaterialbearbeitung“ innovative Methoden und Laseranwendungen für die hochpräzise Produktion. Japan, das Partnerland der diesjährigen HANNOVER MESSE, findet sich ebenfalls auf dem IVAM-Stand wieder. Am 22. April steht Japan im Mittelpunkt des Forums „Innovations for Industry“. Am 23. April widmet sich das Forum mit einem „Laser Day“ dann ausschließlich dem Thema Lasertechnik.

Mikrofluidik

Ein neues Verfahren zum Flüssigkeitstransport namens Electrowetting präsentiert die Bartels Mikrotechnik GmbH. Dabei werden durch ein elektrisches Feld die Oberflächeneigenschaften – beispielsweise eines Lab-on-a-Chip – so verändert, dass ein Probentropfen in die gewünschte Richtung bewegt werden kann. Somit wäre erstmals ein Lab-on-a-Chip ohne Strukturen möglich.

Zu sehen gibt es außerdem die mp6, die aktuelle Generation der Mikropumpe von Bartels. Mit einem Doppelaktor ausgestattet, verdoppelt „die Neue“ den Gegendruckbereich auf 500 mbar, während eine geänderte Signalform für geräuscharmen Betrieb sorgt. Auch Selbstansaugung und Gasblasentoleranz sind deutlich verbessert. „Das Grundprinzip der Piezomembranpumpen ist einfach, sodass es die Anpassung an unterschiedlichste Anforderungen erlaubt“, erklärt Produktmanager Severin Dahms, „Ob größerer Volumenbereich, besondere Materialverträglichkeit oder höhere Fördergenauigkeit – der Kunde entscheidet.“

Micronit Microfluidics b.v. wird eine neue mikrofluidische Verbindungsplattform vorstellen. „Eine große Herausforderung im Bereich Mikrofluidik ist der lästige Austausch von Bauteilen. Wir stellen ein Tool vor, das es ermöglicht, ein mikrofluidisches Bauteil innerhalb von Sekunden an jedes Gerät anzubringen“, erklärt Ronny van't Oever, CTO von Micronit.

Mikroaktorik

Linear- und Drehbewegungen können direkt und mit einer fein justierbaren Geschwindigkeit mit dem Elliptec Motor erzeugt werden. Er ist klein, leicht und eignet sich für Stellaufgaben im Konsumgüter-, Optik-, Industrie- und Medizinbereich ebenso wie für Vakuumanwendungen. Um die Integration eines Piezoantriebes in eine Anwendung zu vereinfachen, entwickelte die Elliptec Resonant Actuator AG eine Modullösung, die den Elliptec Motor, das angetriebene Element und die Elektronik in einem kompakten Gehäuse vereint. Durch verschiedene Softwarevarianten können die Module je nach Anwendung eher einem DC-Motor oder einem Schrittmotor ähneln, jedoch mit deutlich erweiterter Funktionalität.

Kleinstbauteile

Die Servometer Precision Manufacturing Group, LLC fertigt durch galvanische Abscheidung von Nickel und anderen Metallen kundenspezifische Miniaturfaltenbälge, Faltenbalgkupplungen, vergoldete Kontaktbälge und Electroforms. Die Faltenbälge mit Durchmessern ab 0,5 mm können als Feder- und Dichtungselemente eingesetzt werden. Faltenbalgkupplungen kompensieren spielfrei axialen, angularen und radialen Versatz bei äußerst geringer Torsion. Vergoldete Kontaktfederbälge werden in elektrischen Anwendungen zur Übertragung hoher Frequenzen eingesetzt.

Funktionsintegrierte Kleinstbauteile für unterschiedliche Branchen wie Medizintechnik, Sensortechnik, Mikrofluidik oder Antriebstechnik zeigt das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM. Durch die Kombination des kostengünstigen Serienprozesses Metallpulver-Spritzguss mit anderen pulverbasierten Verfahren – Drucken von metallischen Strukturen oder Verarbeitung von Nanokompositen – wird eine hohe Funktionsintegration der Bauteile erreicht.

„Uns geht es darum, Einzelteile oder sehr kleine Serien mit einem hohen Mehrwert zu produzieren. Pro Jahr fallen nur einige Kilo Späne an“, erklärt Paul Rolland, Vorsitzender der PRF-Gruppe, zu der die auf Präzisionsmechanik spezialisierte Firma STEEC gehört. „Unsere Werkstücke sind beispielsweise Analyseteile für Teilchenbeschleuniger, oder sie werden in anderen physikalischen Messgeräten verwendet, die auf molekularer Größenordnung eingesetzt werden. Wir stellen ebenfalls Komponenten für Wellenleiter her, die sehr schwache elektromagnetische Energien aus dem Kosmos empfangen können“, so Rolland. Mit dem Mikrometer als Referenzwert können alle metallischen, rostfreien, aus Kupfer oder Legierungen bestehenden Werkstoffe bearbeitet werden.

Mikroproduktion – mit und ohne Laser

Die Anforderungen an Präzision und Zuverlässigkeit bei der Materialbearbeitung mit Laserlicht steigen ständig. Die JENOPTIK Laser, Optik, Systeme GmbH präsentiert auf dem IVAM-Gemeinschaftsstand neuentwickelte F-Theta-JENar-Objektive für 532 nm und 1.064 nm. Sie werden bei großen Strahldurchmessern verwendet und bieten dabei einen sehr großen Scan-Bereich. Neben Standardprodukten mit kompakter modularer Bauweise für die Integration in bestehende Systeme fertigt JENOPTIK auch individuelle UV-Objektive und Laserbauelemente an.

JENOPTIK zeigt mit der HEX04 außerdem eine Heißprägeanlage für die industrielle Massenfertigung von anspruchsvollen Polymerstrukturen im Mikro- und Nanobereich. Die Maschine wurde entwickelt, um die Produktionsanforderungen der Kunden bezüglich hohen Automatisierungsgrads bei der Herstellung von Mikrofluidikchips und mikroskopischen Anwendungen zu erfüllen. Das patentierte Entformsystem ermöglicht eine effektive Trennung von Werkzeug und Substrat auch bei hohen Aspektraten.

Ein Handschweißlasersystem für Prototypenbau und Kleinserien präsentiert vor Ort die Rofin / Baasel Lasertech. Besucher können sich außerdem von einem kompakten Tischgerät zur Beschriftung verschiedener Materialien ein Bild machen. Auch zum Thema Laserbearbeitung organischer Materialien stehen die Experten von Rofin Rede und Antwort. CO2-Strahlquellen mit Leistungen von bis zu 2.500 Watt schneiden beispielsweise Kunststoff-Platten, wie sie für Messstreifen in der Medizintechnik verwendet werden. Geeignet sind sie auch für die aufwändige Perforation von Ausweisdokumenten zur Fälschungssicherheit. Selbst Eierschalen lassen sich zum Öffnen anritzen. Ein Kunde aus der Systemgastronomie vermeidet so Verunreinigungen durch Bruchstücke der Eierschalen.

Erstmals wird ein Hochleistungs-Diodenlinienlaser zur Herstellung von Dünnschichtsolarzellen auf Glassubstraten verwendet. Das Modul der LIMO Lissotschenko Mikrooptik GmbH liefert 350 W in eine 12 mm-Linie bei einer Linienhöhe von 0,1 mm. Die hohe Leistungsdichte und homogene Ausleuchtung entlang der Linie ermöglichen zum Beispiel das Bearbeiten von Seed-Layern aus amorphen Silizium wie auch das Dickenwachstum von Kohlenstoff-Silizium.

Der von Synova S.A. entwickelte Laser MicroJet mit wasserstrahlgeführter Laserschneidtechnologie liefert eine Schneidqualität, die konventionelle Techniken wie Laser oder Diamantsägen nicht erreichen können. Dies ermöglicht dem Anwender, empfindliches Material zu bearbeiten, ohne es Hitze, Kontaminierung oder Deformation auszusetzen.

Das Laboratorium Fertigungstechnik der Helmut-Schmidt-Universität in Hamburg stellt Projekte aus den Bereichen Mikroproduktion sowie Roboter- und Fertigungsautomation vor. Die Forschung in der Mikroproduktion konzentriert sich auf physikalische Größeneffekte, die sich durch die Skalierung von Prozessgrößen ergeben, und deren Kompensation im Fertigungsprozess. Ausgehend von Projekten der Grundlagenforschung werden im Labor Lösungen erarbeitet und schließlich in die industrielle Anwendung überführt.

Nanotechnologie: Spezialfolien und Poliermedien

Die nanoFlexx GmbH hat zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT ein Verfahren zur kostengünstigen Herstellung breitbahniger mikro- und nanostrukturierter Spezialfolien entwickelt. Der Markt für solche Folien ist viel versprechend: Sonnenkollektoren, die sich bei Regen und Wind selbst reinigen, Autoscheinwerfer, die mit lichtlenkenden, mikrostrukturierten Folien die Fahrbahn optimal ausleuchten oder auch dekorative Produkte, deren Oberflächen durch Folien mit holografischen Strukturen eine einzigartige optische Charakteristik erhalten, sind einige Beispiele.

„Die nanoFlexx-Folien sind überall dort sinnvoll einsetzbar, wo es um Selbstreinigung, bessere Sichtbarkeit, um Antireflexion, Lichtlenkung oder Reibungs- und Haftminderung geht“, erläutert Geschäftsführer Haroun Malik.

Kerngeschäft der NanoCompound GmbH sind Ultra-Präzisions-Poliermedien. Es werden Oberflächen mit Rauhigkeitswerten bis in den Ångstrom-Bereich erzielt. Der Nanodiamantwerkstoff Fullaron wird als Additiv in der Oberflächen- und Materialtechnik für kratz- und verschleißfeste Beschichtungen, Mattlacke, minimierte Reibungsverluste, erhöhte Wärmeleitfähigkeiten, zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit von Polymeren und für präzise definierte Schichten eingesetzt.

Oberflächenanalyse

Die NanoFocus AG stellt 3D-Messverfahren zur Oberflächenkontrolle im Qualitätssicherungsprozess vor. Insbesondere die konfokale 3D-Messung, zum Beispiel mit dem Mikroskop µsurf explorer, ist für die Bestimmung von Topografie und Rauheit im Laborbereich und Produktionsprozess bestens geeignet. NanoFocus bietet mit dem µsurf explorer erstmals ein Komplettpaket inklusive der Analysesoftware µsoft analysis an. NanoFocus-Systeme sind bereits zur Überwachung von Oberflächen in der Automobil-, Stahl- und Druckindustrie im Einsatz.

Fries Research & Technology GmbH, Anbieter von Geräten und Anlagen zur zerstörungsfreien Analyse von Materialoberflächen, präsentiert das Konfokalmikroskop MicroSpy Topo sowie neue vollautomatisierte Messanlagen für den Frontend-Bereich von Halbleiter- und MEMS-Produkt-Herstellern. Der MicroSpy Topo wurde als Einsteigersystem für Anwendungen in der Forschung und Entwicklung sowie Produktion konzipiert. Die hochkomplexen Anlagen der Serie MFE (Metrology for Frontend) hingegen verfügen über High-End-Ausstattungsmerkmale wie Multisensor-Technologie, Automatisierung und Roboterhandling.

Sensorik

Das Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT entwickelt mit der Firma Sensordynamics hochpräzise, miniaturisierte Beschleunigungs- und Drehratensensoren für die Automobilindustrie. Ein Drehratensensor zeigt die Lageveränderung eines Körpers im Raum an. In einem Auto kann er zum Beispiel über das ESP-System zur Stabilisierung des Fahrverhaltens beitragen. Weitere Anwendungen können Bildstabilisierungssysteme für Kameras und Handys sein, aber auch interaktive Schnittstellen von Spielekonsolen zur Darstellung virtueller Realitäten.

Am ISIT entstehen mit Hilfe der Mikrosystemtechnik Sensorstrukturen in Dimensionen von wenigen Mikrometern, die mit hochkomplexen elektronischen Auswerteschaltungen zu einem Gesamtsystem in einem Gehäuse integriert sind. Die Elektronik übernimmt neben der Aufbereitung des Messsignals auch Aufgaben wie Selbsttest und die Früherkennung von Fehlfunktionen.

Die Axetris Microsystems Division von Leister Process Technologies stellt Massenfluss-Sensoren und Infrarotquellen für die Gasmesstechnik vor. IR Microsystems, Tochterfirma von Leister Process Technologies, präsentiert kompakte, auf Laserdioden basierende Gassensoren. Die Geräte oder OEM-Subsysteme werden zur kontinuierlichen Überwachung von Gasen wie NH3, O2, CO2 und H2O beispielsweise in industrieller Sicherheit, Prozesskontrolle und Medizintechnik eingesetzt. Die mikroprozessorgesteuerte Ausleseelektronik bietet digitale und analoge Schnittstellen entsprechend gängiger Industriestandards.

Softwarelösungen für Prozessentwicklung

Die Process Relations GmbH stellt die Software Suite XperiDesk vor, auf deren Basis Softwarelösungen und Beratung für die Hightech-Industrie angeboten werden. Das PDES (Process Development Execution System) XperiDesk unterstützt die komplexe Prozessentwicklung und -verifikation von der Idee bis zum Transfer in die Fertigung. Einsatz findet die Software vor allem in den Branchen Halbleiter, MEMS, NEMS, Bio-Medical und Solar. Die Software-Suite ermöglicht es, alle Entwicklungsdaten strukturiert zu erfassen, diese bei weiteren Entwicklungen zu nutzen und auch selektiv zu transferieren.

Unterstützung für Gründer

„all micro. Der Gründungswettbewerb“ ist einer der drei jährlich von start2grow durchgeführten Wettbewerbe. Ziel ist es, Gründer/-innen bei der schnellen und fundierten Umsetzung ihrer Geschäftsidee zu unterstützen. Hierzu offeriert start2grow ein Coaching-Konzept, umfassendes Informationsmaterial sowie vielfältige Kontakte zu Kapitalgebern und wichtigen Institutionen.

Neuer Standort

Bereits im zweiten Jahr wird der Zukunftsstandort PHOENIX Dortmund auf der HANNOVER MESSE präsentiert. Wirtschaftsförderung Dortmund/dortmund-project und die LEG Stadtentwicklung GmbH & Co.KG informieren anhand eines digitalen Modells über die aktuellen Projektentwicklungen. PHOENIX Dortmund entsteht wenige Kilometer von der Dortmunder City entfernt als neuer Standort für innovative Technologien, Freizeit und moderne Arbeits- und Lebensformen. Das PHOENIX-Areal umfasst eine Gesamtfläche von rund 200 ha.

Partnerland Japan

Japan, das Partnerland der diesjährigen HANNOVER MESSE, findet sich mit dem Micromachine Center, das Unternehmen wie Olympus, Omron, Panasonic, Mitsubishi Electric und viele mehr vertritt, auf dem IVAM-Stand wieder.

Bildmaterial und eine englische Version der Meldung können bei Josefine Zucker angefordert werden. Bei Detailfragen zu den Produkten wenden Sie sich bitte direkt an die Aussteller (Kontaktdaten unter u.g. Link), für allgemeine Fragen steht Josefine Zucker von der IVAM-Pressestelle zur Verfügung.