Unsere Technologien
Die ShapeFab-Technologie kombiniert 5-Achs-CNC-Koordinatenschleifen, Feinbearbeitung und Politur auf einer einzigen Bearbeitungsmaschine. Höchste Fertigungsgenauigkeiten für Ihre Anwendung und bis zu 40% kürzere Fertigungszeiten – bei voller Automatisierbarkeit ab Losgröße 1.
± 3 µm
Fertigungstoleranzen
> 8 nm
Oberflächenrauheiten (Ra)
5 µm
Positionstoleranzen zu vorhandenen Strukturen
20 µm
Aussprünge an Bauteilkanten
> 300 µm
Minimale Strukturen
200x200x150 mm
Maximale Bauteilgrößen
Technologievergleich
Konventionelle Bearbeitung
- Hohe Maschinen- & Werkzeugkosten
- Lange Rüst- und Prüfzeiten
- Reduzierte Designmöglichkeiten der Bauteile
ShapeFab Technologie
- Engere (Bauteil-) Toleranzen
- Um bis zu 40% verkürzte Fertigungszeiten*
- Freies Bauteildesign
* Mehr erfahren: Details 5-Achs-CNC Bearbeitung und Veröffentlichungen →
Technologiebausteine im Detail
Schleifen
Oberflächenrauheit Ra = 1200 nm
Feinstbearbeitung
Oberflächenrauheit Ra = 200 nm
Politur
Oberflächenrauheit Ra = 8 nm
Abbildung: Freiformelement aus Glas
5-Achs CNC Bearbeitung
Als Kernkompetenz wird das Koordinatenschleifen mittels diamantgebundener Werkzeuge auf hochgenauen 5-Achs CNC Maschinen eingesetzt. Durch die automatisierte Kombination von Werkzeugen mit unterschiedlichen Diamantkörnungen ist eine optimale Prozesssteuerung im Bezug auf Oberflächenqualität und Bearbeitungszeit möglich. Je nach Anwendung wird ein abgestuftes Verfahren eingesetzt, bei dem entweder hohe Abtragsraten oder hohe Bearbeitungsqualitäten erzielt werden. Aktuell können durch spezielle Bearbeitungsstrategien transparente und spiegelende Oberflächen mit Rauheiten von bis zu 8 nm Ra auf beliebige Geometrielemente aufgebracht werden.
CAD/CAM Integration
Wir arbeiten mit integrierten CAD/CAM Lösungen, die durch uns speziell für die Glasbearbeitung modifiziert worden sind. Durch den Einsatz modernster Konstruktions- und Fertigungssoftware verbessern wir den internen Arbeitsablauf hin zu einem kollaborativen Prozess. So können sowohl Konstruktions- als auch Fertigungsfunktionen in einem Modell kombiniert werden. Durch die digitale Produktentwicklung, optimierten Schnittstellen zu Bearbeitungsmaschinen und Messgeräten sowie standardisierten Prozessabläufen, lassen sich Entwicklungs- und Fertigungszyklen signifikant verkürzen. Daneben werden die Produktionskosten gesenkt und die Produktqualität verbessert. Die Prozesse weisen eine sehr hohe Reproduzier- und Automatisierbarkeit auf. Dies ermöglicht eine effiziente Produktion von sehr kleinen Losgrößen (Losgröße 1) sowie Musterteilen auf Serienniveau.
Abbildung: CAM Modell Freiformelement mit Befestigungsgeometrien
Abbildung: Einmessprozess auf der Bearbeitungsmaschine
In-Prozess Messung
Die Rohteile werden direkt auf der Bearbeitungsmaschine eingemessen, damit höchstmögliche Fertigungsgenauigkeiten erreicht werden. Zudem können Messungen während dem Bearbeitungsprozess über das CAD/CAM-System erfolgen. So lassen sich beispielsweise Maßabweichungen, die aufgrund von Werkzeugverschleiß entstanden sind, direkt im Prozess korrigieren.
Optische und taktile Koordinatenmesstechnik
Durch eine Kombination von verschiedenen Sensorsystemen auf einem Messgerät können nahezu jegliche Kontur- und Bauteilgeometrien mit einer Genauigkeit von wenigen Mikrometern vermessen werden. Ein Zoomobjektiv und ein chromatischer Weißlichtsensor ermöglichen auch die visuelle und berührungslose Erfassung von besonders empfindlichen Strukturen und Oberflächentopografien. Für effiziente taktile Messungen wird ein flexibles Tastsystem eingesetzt. Bei allen Sensoren sind scannende Messverfahren einsetzbar, welche mit einer hohen Punktedicht Bauteilgeometrien aufnehmen. Diese erzeugten digitalen Punktewolken ermöglichen auch Abweichungsdarstellung gegen das CAD-Modell.
Abbildung: Abweichungsdarstellung auf Basis des CAD-Modells (Werth ScopeCheck)
Abbildung: Folgt in Kürze
Präzise Positionierung zu vorhandenen Strukturen
Mikrooptische Elemente wie Lithographien oder Ätzstrukturen werden kostenoptimiert auf standardisierten Wafern oder Mask Blanks aufgebracht. Mit unserer Technologie können daraus Einzelteile mit dreidimensionalen Geometrien gefertigt werden. Eine exakte Fertigung von Konturen zu diesen Strukturen ist mit Genauigkeiten bis 5 µm möglich.
Höchste Fertigungsgenauigkeiten für Ihre Anwendung:
200x200x150 mm
Maximale Bauteilgrößen
± 3 µm
Fertigungstoleranzen
5 µm
Positionstoleranzen zu vorhandenen Strukturen
20 µm
Aussprünge an Bauteilkanten
> 300 µm
Minimale Strukturen
> 8 nm
Oberflächenrauheiten (Ra)
Häufige Fragen
Welche Bauteilgrößen könnt ihr bearbeiten?
Wir bearbeiten Bauteile von unter 0,5 mm bis zu einem Arbeitsbereich von 350 × 350 mm. Was außerhalb dieses Bereichs liegt, klären wir gern im Einzelgespräch.
Was sind eure kleinsten fertigbaren Strukturgrößen?
Wir fertigen Strukturen ab ca. 300 µm Breite, zum Beispiel Mikrokanäle, Bohrungen und Fräskonturen. Die tatsächlich erreichbare Mindestgröße hängt vom Werkstoff und der Geometrie ab.
Könnt ihr auch komplexe 3D-Geometrien und Freiformflächen fertigen?
Ja. Durch 5-Achs-CNC-Bearbeitung können wir komplexe dreidimensionale Geometrien, Freiformflächen und Hinterschnitte in einem einzigen Aufspann fertigen. Das reduziert Rüstaufwand und Handlingrisiken bei spröden Werkstoffen erheblich.
Welche Oberflächengüten könnt ihr erreichen?
Für Freiformflächen erreichen wir Ra-Werte unter 10 nm. Bessere Werte sind je nach Werkstoff und Geometrie auf Anfrage möglich. Bitte geben Sie Ihre Anforderungen in der Zeichnung oder Anfrage an.
Könnt ihr Bohrungen in Glas und Keramik herstellen?
Ja. Wir fertigen Mikrobohrungen ab einem Durchmesser von 0,3 mm sowie Tieflochbohrungen bis 200 mm Tiefe. Beide Varianten sind in Glas, Quarzglas und technischer Keramik möglich.
Bietet ihr neben dem Schleifen auch Läppen und Polieren an?
Ja. Schleifen, Läppen und Polieren gehören zu unserem Leistungsumfang – und wir führen mehrere Bearbeitungsschritte wenn möglich auf einer Maschine durch. Das reduziert Rüstaufwand und minimiert das Handling-Risiko bei empfindlichen Bauteilen.