IVAM-Produktmarkt „Mikro, Nano, Materialien“ auf der MicroNanoTec/HANNOVER MESSE 2011

Auf dem Produktmarkt „Mikro, Nano, Materialien“, der auch im Jahr 2011 vom IVAM Fachverband für Mikrotechnik organisiert wird, zeigen mehr als 40 internationale Unternehmen und Institute aus sieben Nationen neue Produkte und marktorientierte Forschungsergebnisse.

Präsentiert werden, neben etablierten Technologien wie der Silizium- und Halbleitertechnik, auch branchenübergreifende Innovationen aus der Mikrofluidik, der Messtechnik, der Optik und der Nanotechnologie.

Wie auch in den Vorjahren organisiert IVAM erneut das erfolgreiche Forum „Innovations for Industry”, welches sich in einzelnen Sessions mit verschiedenen Schwerpunktthemen des IVAM-Produktmarktes auseinandersetzt. Die Aussteller des Produktmarktes präsentieren wieder zahlreiche Innovationen, welche im Folgenden vorgestellt werden.

Intelligente Sensoriklösungen

Die 2E mechatronic GmbH & Co. KG zeigt neben einem breiten Produktportfolio aus den Bereichen Sensorik, Gehäusetechnologie und Steckverbinder auch neueste Entwicklungen der MID Technologie. Unter anderem wird ein neuer Strömungssensor vorgestellt, der in Zusammenarbeit mit dem Institut IMIT, der Hahn-Schickard-Gesellschaft, der MicroMountains Applications AG und der Firma Gruner AG Wehingen entwickelt wurde. Ziele beim Redesign der bestehenden Lösung waren unter anderem eine extreme Miniaturisierung, eine Erhöhung der Zuverlässigkeit des Sensors, die Senkung der Kosten, sowie die Vereinfachung der Montage in der Weiterverarbeitung beim Kunden. Mit der dargestellten MID-basierten Lösung konnten alle Vorgaben erreicht werden. Gezeigt werden auch weitere Neuheiten wie z.B. ein MID LED-Leuchtelement für verschiedenste Applikationen.

Das Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS zeigt auf der Hannover Messe 2011 intelligente Mikrosysteme, die zur Zustandsüberwachung direkt in Bauteile von Maschinen und Anlagen integriert werden können. Ein Fettsensor zur Qualitätsprüfung von Schmierfetten wurde zusammen mit der Schaeffler Gruppe und der Freudenberg Dichtungs- und Schwingungstechnik GmbH & Co. KG entwickelt. Der Sensor wird direkt in Wälzlagern von Anlagen integriert, wo er mittels eines am Fraunhofer ENAS entwickelten optischen Nahinfrarot-Reflexionsverfahrens den Zustand des Schmierstoffes im Lager misst. Außerdem zeigt das Fraunhofer ENAS ein Messgerät zur Gasanalyse für den Einsatz in der Medizin- oder Automobiltechnik. Das Kernstück, ein abstimmbarer Fabry-Perot-Filter, wurde gemeinsam mit dem Zentrum für Mikrotechnologien in Chemnitz entwickelt.

Das HSG-IMIT präsentiert auf der MicroNanoTec/HANNOVER MESSE 2011 ein Sensorsystem zur Erfassung der Kopfbewegung für Virtual-Reality Umgebungen. Beispielhaft steht diese Anwendung für das Thema Sensorfusion. Das Ziel von Sensorfusion ist es, die Informationen unterschiedlicher Sensoren auf möglichst optimale Weise miteinander zu verbinden und dabei das Wissen über auftretende Messfehler zu berücksichtigen. Hierfür werden am Markt erhältliche Sensoren evaluiert und die für die jeweilige Kundenapplikation am besten geeigneten Komponenten für das System verwendet. Neben der Entwicklung von Sensorsystemen/ Sensorfusion unterstützt das HSG-IMIT auch Unternehmen in der Entwicklung und Optimierung einzelner Sensorkomponenten.

Präzision für industrielle Fertigungsprozesse

Die CDA Datenträger Albrechts GmbH kommt ursprünglich aus dem Bereich der Fertigung optischer Datenträger. Ausgehend von den in diesem Feld erworbenen Kompetenzen fertigt die CDA aber bereits seit einigen Jahren Produkte für die Mikro-Optik und die Mikro-Fluidik, teilweise in Großserie. Hierzu hat sich die CDA zusätzliche Fertigungstechnologien angeeignet, die das Kompetenzprofil sinnvoll ergänzen. Der Schwerpunkt der Anwendungen liegt in Produkten aus Kunststoff mit funktionalen Oberflächen. Auch metallische Anwendungen konnten bereits umgesetzt werden. Rapid-Prototyping-Verfahren für erste Versuche runden das Angebotsprofil der CDA ab.

Die KUGLER GmbH ist einer der wenigen Hersteller von UP-Mikrobearbeitungsmaschinen, die konsequent auf neue Technologien, wie. z.B. Linearantriebe mit extrem hoher Dynamik oder luft-/ölgelagerten Führungen setzt. KUGLER bietet ein einmaliges Mikromaschinenprogramm, das alle Phasen der Fertigung in der Nanotechnologie abdeckt. Alle Achsen und Lagerungen, Antriebe und Messsysteme, sowie die Steuerung und Maschinenstruktur müssen allerhöchsten Anforderungen genügen und präzise aufeinander abgestimmt sein. Mit KUGLER UP-Maschinen werden Oberflächenrauheiten
Die PTF Pfüller GmbH & Co.KG ist ein Systemdienstleister für hochkomplexe CNC Bearbeitungen und Baugruppen. Der Firma ist es, mit der im Unternehmen vorhanden CNC Frästechnik neuester Technologien gelungen, auf Basis eines Kundenprojektes nachprüfbar Ebenheiten (Geradheitsschnitte auf Längen von 20 mm) von

IMS, Teil der niederländischen WWINN Gruppe, stellt auf der MicroNanoTec das Produkt „ProFast4G“ vor: eine modulare Plattform für die Fertigung kleiner, komplexer Produkte. „ProFast4G“ ist in der Lage kleine komplexe Produkte mit sehr hoher Geschwindigkeit (mehr als 100.000 Stücke pro Tag) zu montieren. Zudem kann die Plattform durch einen vollständig modularen Aufbau innerhalb kurzer Vorlaufzeit konstruiert und realisiert werden. Die Fertigungssysteme bestehen aus konfigurierbaren Produktionszellen sowie Bearbeitungs- und Prozessmodulen, die speziell für kleine opto- oder elektromechanische Komponenten für Handys, medizinische Produkte oder Sensoren für Autos eingesetzt werden können. „ProFast4G“ stellt damit die Zukunft der exakten Hightech-Montage für eine Vielzahl an fortschrittlichen und komplexen Produkten dar.

Positionierungslösungen für Produktneuentwicklung

Neben den hochauflösenden Modulen und zahlreichen Applikationsmöglichkeiten der Ultraschall Motoren präsentiert die Elliptec Resonant Actuator AG dieses Jahr eine genauso einfache wie geniale Applikation für den Bereich der Mensch-Maschine-Schnittstellen. Elliptec zeigt, wie die Module als intelligente Eingabegeräte funktionieren können, die mit haptischen Rückmeldungen eine neue Klasse der Dreh- und Schieberegler darstellen. Zusätzlich wird der erste in den USA für den Hausgebrauch zugelassene medizinische Laser gezeigt dessen Positionierungseinheit aus dem Hause Elliptec stammt. Damit beweist die Dortmunder Firma ihre Stärke im Bereich der Produktneuentwicklung.

Mikropräzise Dosierungslösungen

Das „Autodrop Gantry System“ ist eine Neuentwicklung der microdrop Technologies GmbH. Es bietet dem Kunden einen hohen Grad an automatisierten Produktionsprozessen, kann große Substrate oder Mikrotiterplatten aufnehmen und lässt sich in industrielle Feeding-Systeme adaptieren. Eine Vielzahl an Einsatzmöglichkeiten wie Biochips oder Solarzellen machen das „Autodrop Gantry System“ besonders interessant. Zu verwenden ist das System z.B. mit der neuen Pipette. Die länger ausgeführte Glaskapillare kann bis zu 9,5 mm eingetaucht werden. Der Füllstand lässt sich durch das transparente Gehäuse jederzeit gut ablesen, eine einfache Reinigung und schnelle Flüssigkeitswechsel sind selbstverständlich. microdrop Technologies GmbH finden Sie in Halle 6/ Stand 18/ E1.

Einblicke in die Nanometerdimension: Hochauflösende Messtechniksysteme

Optische 3D-Messsysteme mit Auflösungen bis in den Nanometerbereich bietet die NanoFocus AG. Der Oberhausener Entwickler und Hersteller von industrieller Präzisionsmesstechnik stellt auf dem IVAM-Produktmarkt „Mikro, Nano, Materialien“ seine Produktlinien „µsurf“ und „µscan“ vor. Die flexiblen und robusten Systeme sind ideal für DIN EN ISO konforme Rauheitsmessungen sowie Analysen von Mikrogeometrien, Topografien und Schichtdicken an technischen Funktionsoberflächen. Die Charakterisierung der Mikro- und Nanostrukturen ist dabei ohne Probenvorbereitung nicht nur im Labor, sondern auch in der Produktionsumgebung möglich. Zum Einsatz kommen die NanoFocus-Messsysteme in nahezu allen Industriezweigen, etwa in den Bereichen Medizintechnik, Elektronik, Solar, Mikrosystemtechnik oder Automotive.

Testmessungen live auf der Industrie-Leitmesse: Einen ganz genauen Blick auf die Oberflächenstruktur ermöglicht die FRT Fries Research & Technology, Spezialist für hochauflösende und zerstörungsfreie Oberflächenmessungen, den Messebesuchern der MicroNanoTec/HANNOVER MESSE. Auf der weltweit größten Industriemesse können sich Interessenten von FRT live zeigen lassen, wie die 3D-Topographie oder 2D-Kontur ihrer Produkte im Mikro- und Nanometerbereich beschaffen ist. FRT ist in Halle 6, am Stand H18/C1 zu finden.

Die Alicona Imaging GmbH aus Österreich präsentiert das hochauflösende optische 3D Oberflächenmessgerät „InfiniteFocus“. Das Mikrokoordinatenmesssystem wird zur Form- und Rauheitsmessung in Labor und Produktion eingesetzt. Anwender profitieren von sämtlichen Funktionalitäten eines Koordinatenmesssystems und eines Oberflächenmessgerätes. Messungen erzielen auch über große Messvolumina eine vertikale Auflösung von bis zu 10 nm. Mit mehr als 100 Mio. Messpunkten sind komplexe Formen und Geometrien mit extrem kleinen Radien und Winkeln messbar. Selbst Verbundstoffe und Werkstücke, die aus verschiedenen Materialien und Oberflächeneigenschaften bestehen, werden rückführbar und wiederholgenau gemessen. „InfiniteFocus“ basiert auf dem Verfahren der Fokus-Variation, das im jüngsten EN ISO Standard 25178 enthalten ist.

Die berührungslos arbeitende optische Messtechnik der Polytec GmbH wird zur dynamischen Charakterisierung von Mikro-Sensoren und – Aktoren sowie zur Messung der 3D-Oberflächenstruktur von Halbleiter-Strukturen und Bauelementen eingesetzt. Diese Lösungen werden erfolgreich im R&D-Bereich sowie in der Qualitätskontrolle in der industriellen Produktion integriert.

Laserschweißen: Bewährte Lasertechnik-Lösung für industrielle Anwendungen

Die Leistungselektronik bildet neben der Batterie das Kernstück der Elektromobilität. Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT hat ein Verfahren zum Laserstrahlschweißen von Lastanschlüssen zur Kontaktierung von Leistungselektronik entwickelt. Durch den Einsatz der örtlichen Leistungsmodulation beim Mikroschweißen kann der stromtragende Anbindungsquerschnitt variabel eingestellt werden. Die Lastanschlüsse können so schnell und prozesssicher gefügt werden. Zudem eröffnet das Fraunhofer ILT neue Perspektiven für das Laserstrahlschweißen von transparenten Kunststoffen. Die Kombination von neuen Laserstrahlquellen mit dem TWIST-Verfahren ermöglicht insbesondere für die Medizintechnik ein neues, wirtschaftliches Fertigungsverfahren.

Die LIMO Lissotschenko Mikrooptik GmbH stellt in Hannover Lösungen zum Kunststoff-Laserschweißen vor beim dem „Poren und Blasen passé sind“. „Der Abschied vom sonst üblichen Quasi-Simultanschweißen mit punktförmigen Laserstrahl lohnt sich gleich mehrfach“, betont Dr. Paul Harten aus dem Management der LIMO Lissotschenko Mikrooptik GmbH in Dortmund. Die Rede ist vom Kunststoffschweißen mit maßgeschneiderter Mikrooptik, die ein echtes Simultan-Schweißen bei niedrigen Stückkosten ermöglicht. Das Verfahren hat sich bereits in der Automobilbranche bewährt – etwa bei der Herstellung von Leitungen zur Kraftstoffversorgung. Der Laser setzt die Schweißnähte extrem schnell, prozesssicher und mit deutlich engeren Toleranzen. Details über dieses Verfahren und andere Highlights erfährt der Besucher in Halle 6, am Stand H18/F5.

Energy Harvesting

Energy-Harvesting für Wireless Sensor Systeme mit Vibrationsgeneratoren im mWatt Bereich:

Das HSG-IMIT unterstützt Unternehmen bei der Entwicklung und Fertigung innovativer Komponenten und Systemlösungen für energieautonome, mobile Anwendungen. Als Alternative zur batteriebetriebenen oder kabelgebundenen elektrischen Energieversorgung von Sensoren und Systemen entwickelt das HSG-IMIT auf Basis verschiedener Prinzipien mikrotechnische Kleinstgeneratoren. Durch den Einsatz von Low-Power/ Low-Voltage Technologien, neuesten µProzessoren und der Umsetzung von Designs in mikro-elektronische Schaltkreise, werden die Bereiche Energie-Erzeugung, effiziente Umsetzung und Speicherung sowie der energieeffiziente Betrieb von Wireless-Sensorsystemen vollständig abgedeckt.

Die Precision Motors Deutsche Minebea GmbH mit Sitz in Villingen-Schwenningen ist das größte Motoren-Entwicklungszentrum im internationalen Verbund der japanischen Minebea Co. Ltd., Tokio.
Eingebunden in den Minebea Konzern, der weltweit 48.000 Mitarbeiter beschäftigt und zu den führenden Herstellern von mechanischen und elektronischen Bauteilen gehört, entwickelt PMDM innovative elektronisch kommutierte Gleichstrommotoren und Schrittmotoren. Neben dem Kerngeschäft, der Entwicklung von Spindelmotoren, werden Präzisionsmotoren in den Bereichen Automotive und Industrial entwickelt. Der Entwicklungsprozess wird begleitet von der Fertigung moderner Produktions- und Messeinrichtungen für die Serienfertigung und findet seinen Abschluss nach erfolgreichem Produktionsstart in den asiatischen Fertigungsstätten des Minebea Konzerns.

PMDM ist für die Grundlagenentwicklung innerhalb des Minebea Konzerns zuständig. Aufbauend auf die im Konzern vorhandenen Kompetenzen und Technologien werden Produkte entwickelt, die das Konzernwachstum in den nächsten Jahren und Jahrzehnten sicherstellen. Einige Stichworte sind: BLDC Technologie, Elektronikentwicklung, Energy Harvesting und Piezoaktorik.

Nanotechnologie für Materialien und Oberflächen

Die Centrum für Angewandte Nanotechnologie (CAN) GmbH ist Anbieter von Auftragsforschung und Entwicklungsdienstleistungen auf dem Gebiet der Nanotechnologie für Firmen und Forschungseinrichtungen und beteiligt sich an nationalen und internationalen Forschungsprogrammen. Die Expertise der CAN GmbH umfasst die Herstellung und Charakterisierung einer breiten Palette von Nanopartikeln und Nanokomposite. Alle notwendigen Synthese- und Analysemethoden werden im Kundenauftrag eingesetzt, um Produkte zu verbessern bzw. neue Produkte zu entwickeln. Partikelsysteme umfassen magnetische, elektrisch leitende und wärmeleitende, fluoreszierende, röntgenopake, metallische und keramische Nanopartikel. Darüber hinaus erstreckt sich die Fachkompetenz der CAN GmbH auf die Wirkstoffverkapselung sowie die Entwicklung biologischer Marker auf der Basis von Nanopartikeln.

Die Tooling Devision der Reishauer AG beschichtet seit über 10 Jahren Werkzeuge mit Diamanten und CBN. Seit mehr als 3 Jahren bildet der Geschäftsbereich Reishauer Mikro- und Nano-Technologie (RMNT) eine Symbiose aus Diamanten und Nanotechnologie – eine ideale Kombination aus den speziellen Eigenschaften des Diamanten und der Technologie des 21. Jahrhunderts. Im Angebot hat RMNT unterschiedliche Diamantarten und Größen, sowie für Suspension unterschiedliche Diamantkonzentration, Trägermedien und variable pH-Werte. Beschichtungen mit eingebauten Nanodiamanten, Kunststoff, Keramiken und Komposite runden dieses Portfolio mit Nanodiamanten für innovative Anwendungen ab.

Die Plasmatechnologie wird auch in Zukunft einen immer wichtigeren Stellenwert in der Behandlung unterschiedlichster Materialien einnehmen. ACC Plasma Technology, als zentraler Ansprechpartner für alle Fragen im Bereich der Plasmatechnologie, informiert in Hannover über Anwendungsmöglichkeiten für Prozess- und Produktoptimierung. Der Forschungsfokus liegt derzeit auf der rückstandsfreien und schonenden Sterilisation medizinischer Gütern und der Beschichtung von thermolabilen Materialien (z.B. PET-Flaschen) mit dem Ziel einer Verlängerung der Haltbarkeit von Lebensmitteln. Zu weiteren Zielmärkten gehören beispielsweise die Mikrotechnologie (z.B. Plasmaätzen) oder die Automobilindustrie (z.B. Korrosionsschutz).

Oberflächentechnik für Produktveredelungen

Die SONOSYS Ultraschallsysteme GmbH steht für kundenorientierte und zukunftsweisende Megasonic Systemlösungen im Frequenzbereich von 400 kHz bis 4 MHz. Diese ermöglichen eine gleichmäßige, hoch effiziente Abreinigung von Partikeln bis in den Nano-Bereich ohne Beschädigung empfindlicher Oberflächen. Als Produktneuheit stellt SONOSYS in Hannover einen 400 kHz-Tauchschwinger in Kunststoffausführung vor. Die Transducersysteme mit patentierten Piezokeramiken erzielen, weltweit einzigartig, einen 40% höheren Schalldruck bzw. einen bis zu 30% höheren Wirkungsgrad als herkömmliche Systeme. Flexibel und kostengünstig können vorhandene Prozessbecken nachgerüstet werden. Die Anwendungsgebiete sind z.B. die Reinigung von optischen Gläsern und Mikrobauteilen und die Solarzellenfertigung.

Prozessoptimierung für Hightech-Unternehmen

Die iX-factory GmbH ist ein innovativer Dienstleister im Bereich der Mikrosystemtechnologie. Das Serviceportfolio besteht aus MEMS Foundry Service, Prototypenentwicklung und Serienfertigung. Die iX-factory GmbH bedient seine Kunden sowohl mit einzelnen technischen Dienstleistungen als auch mit umfangreichen und langfristigen Projekten. Auf der Basis von Silizium und Glas, oder einer Kombination beider, bietet das Unternehmen seinen zahlreichen Kunden erstklassigen technischen Service. Das gesamte Team legt größten Wert darauf seinen Kunden flexible und effiziente Prozesse zu liefern, bei denen keinerlei Kompromisse in Sachen Qualität eingegangen werden. Individuelle und kundenorientierte Lösungen sind stets das höchste Bestreben der iX-factory GmbH.

Die niederländische LioniX BV ist – als Teil einer renommierten Firmengruppe im Bereich Mikro/Nanotechnologie – führender Dienstleister in der Entwicklung und Produktion für Kunden aus Tele/Datenkommunikation, Life Sciences, industrielle Prozesskontrolle und Raumfahrt; dabei zählen OEMs, VC-Startups, multinationale Unternehmen und Institute zu den Abnehmern.

Die Kernkompetenzen des Unternehmens sind Lab/Cell-on-a-Chip, (Bio) Sensorsysteme und Mikroreaktoren für Anwendungen in Biotechnologie, Chemie, Pharmazie, Medizin, Lebensmittel und Raumfahrt. Zusätzlich bietet LioniX BV durch die Expertise in Bezug auf UV-IR transparent-planare Wellenleiterplattformen (TriPleX) einzigartige Ergebnisse in optischer Signalverarbeitung in der RF Kommunikation, Spektroskopie und weiteren optischen Detektions- und Sensortechniken.

PhoeniX Software stellt auf der Messe die „Living Database“ vor. Die Software erhöht die Effizienz und Qualität von Prozessentwicklungsaktivitäten und ermöglicht es Unternehmen Prozesse zu optimieren, in dem die Leistung von Anlagen und Prozessen nachverfolgt und nachvollzogen werden kann. Hierbei kontrolliert das System alle Produktionsschritte. Zusätzlich werden Operatoren und Ingenieure mit klaren Arbeitsanleitungen versorgt. Angespornt durch die spezifische Nachfrage am MNT Markt kann die „Living Database“ verschiedenartige Serien mit unterschiedlichen Prozessen und kleinen Fertigungmengen zur selben Zeit bedienen.

Internationale Technologieentwicklung

Das Micromachine Center (MMC) ist eine japanische Organisation, welche die wichtigsten Mikro-Nano-Industrieunternehmen in ihren Entwicklungsarbeiten unterstützt. Mit dabei sind Unternehmen wie Panasonic, Sony, Omron, Canon, Denso, Fuji u.v.m. Zu diesem Zweck wurde eine Initiative namens MEMS Industry Forum (MIF) ins Leben gerufen. Das Micromachine Center präsentiert aktuelle Forschungsprojekte aus Japan aus den Bereichen Mikrosystemtechnik und Nanotechnologie.

Die MEMS Industry Group (MIG) ist ein amerikanischer Fachverband zur Förderung von MEMS in globalen Märkten. Zusammen mit seinen Mitgliedern, Acuity Incorporated und XACTIX, präsentiert MIG die US Perspektive der MEMS-Industrie am 5. April innerhalb des Forums „Innovations for Industry“. Dort wird Karen Lightman von der MEMS Industry Group, „MEMS Geschäftsmöglichkeiten und Entwicklung aus der US Perspektive“ vorstellen. Jim Knutti und Henry Allen von Acuity Incorporated werden „MEMS Sensoren – die nächste Generation der Präzision und Genauigkeit“ präsentieren; und David Springer von XACTIX wird über die „hochselektive MEMS Veröffentlichung – eine US Perspektive“ reden. Am MIG-Stand erfahren interessierte Fachbesucher mehr über die Veranstaltungen, wie z.B. den MEMS Executive Congress und das M2M Mitglied-zu-Mitglied Forum.

Der IVAM Fachverband für Mikrotechnik präsentiert sich in Hannover erneut als effizientes Netzwerk für Hightech-Anbieter. Rund 300 Unternehmen und Institute aus ca. 20 Ländern erschließen mittlerweile mit Hilfe von IVAM innovative Märkte und setzen neue Standards. Denn als kommunikative „Brücke“ zwischen Technologieanbietern und -anwendern beschleunigt IVAM die Umsetzung innovativer Ideen in marktfähige Produkte. Neben dem Technologiemarketing gehören auch Lobbyarbeit, Marktanalysen, Weiterbildungsprogramme und die Erschließung internationaler Märkte zu den wichtigsten Aktivitäten des Verbandes. Auf der Messe stellt IVAM auch aktuelle Arbeitskreise und Projekte vor.