Produktives Schleifen von dreidimensionalen Mikrostrukturen

Keramiken eignen sich aufgrund ihrer vorteilhaften mechanischen Eigenschaften gut als Werkstoff für Mikrosysteme. Bedingt durch die hohe Werkstoffhärte erfolgt die spanende Bearbeitung durch Schleifen mit Diamantschleifscheiben, wobei an metallisch gebundenen Schleifscheiben gegenüber anderen Bindungssystemen geringe Verschleißraten auftreten. Am Beispiel eines Mikroluftlagers werden aus der Bauteilgeometrie Anforderungen an das Schleifscheibenprofil abgeleitet. In dieser Arbeit wird zunächst das Mikroprofilieren der Schleifscheibe durch kontakterosives Konditionieren mit einer Drahtelektrode untersucht und hierbei ein empirisches Modell für die Abschätzung der Geometrie einer einzelnen Profilnut hergeleitet. Durch mehrfaches, axial versetztes Zustellen der Elektrode in den Schleifbelag wird anschließend ein Mehrfachmikroprofil erzeugt. In Schleifuntersuchungen wird der Einfluss des Schleifscheibenmikroprofils, des Werkstoffs und der Prozessparameter auf die erzeugten Mikrostrukturen systematisch untersucht. Ferner werden Strategien zur weiteren Verschiebung der gefundenen Prozessgrenzen aufgezeigt und das Potenzial des Schleifens mit Mehrfachmikroprofilen bezüglich der Produktivität bewertet.