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Prozessentwicklung für das Vieldrahtsägen technischer Keramik

Sonntag (01.01.2040)
00:00 - 09:12 Uhr Halle 2
Bestandteil von:
Beiträge:
- Poster Biobasierter Flammschutz in Cellulose-verstärkten Kunststoffen 2 Dr. Rainer Rihm
- Poster Flammgeschützte biobasierte Kunststoffe 1 Prof. Dr. Hans-Peter Heim
- Poster Defektanalyse in MnAl-C Hartmagneten mittels TEM und ECCI 1 Dr. Thomas George Woodcock
- Poster Prozessentwicklung für das Vieldrahtsägen technischer Keramik 1 Lea Schmidtner
- Poster Untersuchung der thermischen Stabilität der L10-Phase in ternären Mn-Al-Ga-Legierungen 1 Dr. Torsten Mix
- Poster Entwicklungen zum Plasmanitrieren von Warmarbeitsstählen und deren Eignung für thermische Belastung 1 Markus Mejauschek
- Poster Modellbasierte Bestimmung der Randzoneneigenschaften bei der Fräsbearbeitung von Ti-6Al-4V 1 Christoph Wölfle
- Poster Entwicklung einer neuartigen eisenbasierten Thermischen Spritzschicht zum Korrosions- und Erosionsschutz für Pumpenbauteile im Offshore-Bereich 2 Marius Siebers
- Poster Grundlegende Untersuchung der Materialabtrennmechanismen bei der Schleifbearbeitung von unverstärkten Thermoplasten 1 Karolin Kamplade
- Poster In-situ XRD Messungen zur Analyse von Bildung und Aufbau von expandiertem Austenit 1 Dipl.-Ing. Patrick Schlenz
- Poster Simulationsgestützte Konzeption und additive Fertigung von Grundelementen programmierbarer metallischer Metamaterialen 1 Florian Gutmann
- Poster Einfluss der Bauplattentemperierung auf die Umwandlungseigenschaften einer additiv verarbeiteten Cu-11,85Al-3,2Ni-3Mn-Formgedächtnislegierung 1 Dr.-Ing. Tobias Gustmann
- Poster Versuche zum Impact-Verhalten programmierbarer Dämpfungssysteme 1 Katharina Bollmann
- Poster Nutzung punktgenauer Belichtungsstrategien für die Herstellung filigraner Strukturen aus superelastischem NiTi-Formgedächtnismaterial 1 Dr.-Ing. Tobias Gustmann
- Poster Einfluss hoher Schaltzyklen in 10M Ni-Mn-Ga magnetischen Formgedächtnislegierungen auf die Mikrostruktur und Lebensdauer 0 Jonas Heider
- Poster Dielektrische Elastomer-Aktoren (DEA) – Entwicklung und Prozessierung von Materialien, Elektroden und Aktoren 1 Dr. Michael Wegener
- Poster Detektion von oberflächennahen Fehlern mittels aktiver Thermographie 1 Tanja Eisele
- Poster Innovative Methoden zur Konditionierung der Werkzeugrandzone und der Oberflächentopographie von Verschleißschutzschichten 1 Alexander Ott
- Poster Untersuchungen zur Vorbehandlung von Robinienholzoberflächen mittels Atmosphärendruckplasma und Laserstrahlung zur Verbesserung der Adhäsionseigenschaften für die Herstellung von Brettschichtholz 2 Dipl.-Ing. Philipp Götze
- Poster Komplexe Bearbeitung von 3D Oberflächen mittels direkter Laserinterferenzstrukturierung 1 Dipl.-Ing. Florian Kuisat
- Poster Oberflächenmodifizierung von Umformwerkzeugen für die Aluminiumblechumformung 1 Dipl.-Ing. Florian Kuisat
- Poster Additive Fertigung eines Ti-6Al-4V Turbopumpen-Impellers 2 Prof. Dr. Guillermo Requena
- Poster Additive Fertigung und in-situ Schmelzbad-Überwachung von CuCr1Zr 2 Prof. Dr. Guillermo Requena
- Poster Strukturelle Entwicklung von feinlamellarem Zementit beim Kaltziehen von eutektoiden Stählen 1 Dr. Florian Nürnberger
- Poster Ästhetik und Nachhaltigkeit – Anforderungen an PV-Lösungen in Smart Cities 1 Dr. Werner Brenner
- Poster Korrosion von Stählen in Nitrat-Schmelzen 1 Dr. Hartmut Göhler
- Poster Entwicklung von Na/NiCl2-Batteriemodulen mit optimierten Temperatur-Management – Projekt NaNi-Temp 1 Dr.-Ing. Robert Dittrich
- Poster Untersuchung des Einflusses von Kontaktwiderständen bei der Wärmeleitfähigkeitsmessung 1 Dr.-Ing. André Schlott
- Poster Entwicklung von Polymerelektrolyten für Lithium-Ionen-Batterien im BMBF-Verbundprojekt EMBATT2.0 1 Dipl.-Ing. (FH) Oliver Kobsch
- Poster Impulsmoduliertes WIG-Schweißen 1 Sebastian Matthes
- Poster Beurteilung der Heißrißempfindlichkeit von LTT-Schweißnähten auf Basis von 3D Tomographiedaten 1 Dipl.-Ing. Florian Vollert
- Poster Zerstörungsfreie Porenbewertung von Leichtmetallguss mittels industrieller Computertomographie 1 Chris Michaelis
- Poster Der Designer im Spannungsfeld zwischen Innovation und Wertschöpfung 1 Tobias Jänecke
- Poster Flammschutz für Biopolymerwerkstoffe 1 Dr. Regine Boldt
- Poster Hartstoffhaltige Materialien aus dem Pulverbett 1 Dr.-Ing. Alexander Kirchner
- Poster In-situ Experiment zur Erforschung des Selective Laser Melting (SLM) Prozesses 1 Jan Rosigkeit
- Poster Complex SiC-based ceramic structures produced by Pellets Additive Manufacturing and Reactive Melt Infiltration 1 Gloria Marigo
- Poster Selektives Laserschmelzen niedriglegierter Kupferlegierungen: Pulverherstellung und Abhängigkeit der Bauteilqualität von den Prozessparametern 2 Dr.-Ing. Katrin Jahns
- Poster Oberflächen-Inokulation von Aluminiumlegierungen für die Additive Fertigung, unterstützt durch DFSC 1 Steffen Heiland
- Poster Neuartige drahtförmige Stahllegierungen zum Laserauftrag- und Reparaturschweißen von Werkzeugstählen 1 Josephine Zeisig
- Poster Ausnutzung von Metastabilität und Gitterdefekten bei der Mikrostrukturanpassung von SLM Ti-6Al-4V 1 Dr. Galina Kasperovich
- Poster Mikrostruktur und Eigenschaften eines mittels selektiven Laserschmelzens verarbeiteten hochfesten Werkzeugstahls 1 Fabian Kochta
- Poster Einfluss verschiedener Fertigungsparameter und Oberflächenzustände auf die Schwingfestigkeit additiv gefertigter Proben aus AlSi10Mg 1 Elmar Schuch
- Poster Qualifizierung von Duplexstahl für die Additive Fertigung von Pumpenbauteilen mittels Laserstrahlschmelzen (LBM) 1 Dr.-Ing. Andrea Kühl
- Poster Herstellung von Hybridbauteilen aus additiv gefertigten Halbzeugen durch 3DPMD mittels Diffusionsschweißen 0 Prof. Dr. Peter Mayr
- Poster Korrosionsbeständigkeit additiv gefertigter Bauteile aus Duplexstahl 1 Dipl.-Ing. Juliane Böhm
- Poster Ungänzen in additiv gefertigten Bauteilen – Einfluss auf die mechanischen Festigkeiten 1 Christoph Weidig
- Poster Mikrostrukturanalyse und mechanische Eigenschaften von SLM-hergestellten 316L-Bauteilen 1 Emre Firat Özel
- Poster Degradierbare Hybridpolymere für biomedizinische Anwendungen 1 Johannes Schwaiger
- Poster Physiko-chemische Analyse von Seegrass-Fasern (Posidonia oceana) für grüne Faser-Verbundmaterialien 1 Dr. Hendrik Bargel
- Poster Direktsynthese von feinem Ti- und Ti-Nb-Pulver mit CaH2 aus deren Oxiden 1 Dr.-Ing. Inge Lindemann
- Poster Thermo-optisches Messsystem zur in-situ Analyse des Sinterverhaltens komplex geformter Bauteile für eine effiziente und endkonturnahe Fertigung am Beispiel von anisotropen Nd-Fe-B Permanentmagneten 1 Mario Schönfeldt
- Poster Ein Qualitätssicherungssystem zur Herstellung von dickwandigen Gussstücken aus Sphäroguss für den Windkraftanlagenbau 1 Dr. Birgit Vetter
- Poster Grenzschichtmodifizierung in faserverstärkten technischen und Hochleistungsthermoplasten 1 Dr. Christina Scheffler
- Poster Funktionspolymere als chromfreie Vorbehandlung für Korrosionsschutzbeschichtungen auf kupferhaltigen Aluminiumlegierungen 1 Dr. Ralf Frenzel
- Poster Über den Einfluss von Mangan auf die mechanischen und elektrochemischen Eigenschaften von nichtrostenden, martensitaushärtenden Stählen 1 Martin Lindner
- Poster Einfluss von überlagertem Ultraschall auf das Verfestigungsverhalten von Metallen im quasistatischen Druckversuch 1 Markus Burmeister
- Poster Powder Diffraction and Total Scattering: Grundlegende Charakterisierungsmethoden für Werkstoffe mit brilliantem Synchrotronlicht 1 Ph.D. Michael Wharmby
- Poster Mikrostrukturierungsanlage für hierarchische Strukturen mit Merkmalen im Milli- bis Submikrometerbereich 1 Dipl.-Ing. Sascha Teutoburg-Weiss
- Poster Prozessierung dichter keramischer Funktionsschichten mittels Aerosolbasierter Kaltabscheidung 1 Dipl.-Ing. Tobias Nazarenus
- Poster Direct laser interference pattering with square-shaped flat-top laser beam 1 Dipl.-Ing. Joachim Ströbel
- Poster Einfluss lasermikrostrukturierter Oberflächen auf das Benetzungsverhalten von Aluminium 1 Dipl.-Ing. Stephan Milles
- Poster Microstructure imprint in polymers for tuning its surface wettability 1 Dr. Yangxi Fu
- Poster Kontinuierliche Herstellung von Kollagenfasern 1 Kim Sarah Koeck
- Poster Verbesserung der Zellviabilität in gedruckten Spinnenseiden-Biotinten 1 Angela Maria Arias Jaramillo
- Poster Defektarmes Laser-Pulver-Auftragschweißen von hochfestem Aluminium 1 Anika Langebeck

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Gehört zu:


Vieldrahtsägen ermöglicht das Schneiden hart-spröder Materialien mit hohem Durchsatz bei potentiell geringeren Kosten. Die Anwendung des Vieldrahtsägeverfahrens auf das breite Spektrum der technischen Keramiken ist derzeit von großem Interesse, da keramische Substrate in der Leistungselektronik und Energiespeichertechnik Anwendung finden. Eine Effizienzsteigerung des Vieldrahtsägeprozesses durch Verbesserung der Schnittfähigkeit mit gleichzeitigem Einsparen von Energie und Verbrauchsmaterialien war das Ziel der hier vorgestellten Untersuchungen.

Für das Vieldrahtsägen von technischen Keramiken hat sich die Technologie mit freiem Abrasivkorn (Drahttrennläppen) als vorteilhaft erwiesen. Der Fertigungsprozess des Vieldrahtsägens beeinflusst den Randschichtzustand der hergestellten Wafer. Mit dem Ziel die Prozesszeit des Drahttrennläppvorgangs zu reduzieren, wurden Abrasivpartikel mit erhöhter Härte eingesetzt. Eine erhebliche Verbesserung der Schnittfähigkeit hart-spröder Keramiken wurde erreicht. Die Oberflächenqualität wurde mit Keramikwafern, die mit herkömmlichen Abrasivpartikeln geschnittenen wurden, verglichen.

Um eine konstante Sägeleistung zu erzielen und die mit dem Werkstück in Kontakt stehenden Drähte nicht zu überanspruchen, kommt eine spezielle Kühlflüssigkeit zum Einsatz. Um die Prozesskosten des Drahttrennläppvorgangs zu reduzieren, wurde eine Kühlflüssigkeit mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit eingesetzt. Diese ermöglicht die Abschaltung des in der Drahtsäge integrierten Wärmetauschers während des Sägeprozesses. Weitere Eigenschaften der neuartigen Kühlflüssigkeit auf den Drahttrennläppprozess und die Oberflächenqualität der gesägten Wafer wurden untersucht.

Neben der Senkung der Energiekosten eines Vieldrahtsägeprozesses wird die Einsparung der Verbrauchsmaterialien angestrebt. Um den Sägedrahtverbrauch zu reduzieren, kann der Sägeprozess im sog. bidirektionalen Modus durchgeführt werden. Hierbei bewegt sich der Sägedraht zunächst in eine Richtung und wandert anschließend in entgegengesetzter Richtung noch einmal durch das Werkstück. Alle hierbei entstehenden Geometrieparameter werden mit unidirektional gesägten Keramikwafern verglichen.

Mit der hier vorgestellten Vieldrahtsägeprozessvariation gelang es in der Herstellung der Keramikwafer eine Effizienzsteigerung durch Verbesserung der Schnittfähigkeit mit gleichzeitigem Einsparen von Energie und Verbrauchsmaterialien zu erzielen.

 

Sprecher/Referent:
Lea Schmidtner
Fraunhofer Technologiezentrum Halbleitermaterialien (THM)

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