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Feinwerk- und Mikrotechnik

Modulbezeichnung: Feinwerk- und Mikrotechnik
Modulbezeichnung (engl.): Precision Engineering and Microengineering
Studiengang: Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2019
Code: MST2.FMF
SWS/Lehrform: 3V+1P (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 4
Studiensemester: 5
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur 120 min.

[letzte Änderung 21.01.2020]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
MST2.FMF Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2019, 5. Semester, Pflichtfach
MST2.FMF Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2020, 5. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 4 Creditpoints 120 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 75 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
MST2.DAS Darstellungsmethoden und Statik
MST2.DIF Dimensionieren und Festigkeitslehre


[letzte Änderung 21.01.2020]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Günter Schultes
Dozent:
Prof. Dr. Günter Schultes


[letzte Änderung 21.01.2020]
Lernziele:
Kennenlernen der wichtigsten Fertigungsverfahren der DIN 8580 mit besonderem Bezug zur Feinwerktechnik. Technologische Besonderheiten wie Wirkprinzipien und Prozessparameter werden aufgezeigt. Die Einsatzbereiche der Verfahren und der Werkstoffe können beurteilt werden. An bereits vermittelte Kenntnisse aus der Mechanik wird angeknüpft. Das Wissen wird somit verknüpft.
Kennenlernen der wichtigsten Fertigungsverfahren der Mikrotechnik, deren Anwendungsbereiche und MEMS-Ausführungsbeispiele. Die Studierenden verstehen Feinwerk- und Mikrotechnische Produkte sowie deren Fertigungsverfahren.

[letzte Änderung 17.03.2019]
Inhalt:
Feinwerktechnik
1. Überblick und Einteilung
2. Urformende Fertigungsverfahren Gießen: Verfahren, Werkstoffe und Gestaltungsregeln, Sintern
3. Umformende Fertigungsverfahren
4. Trennende Fertigungsverfahren:
   Zerspanen mit geometrisch bestimmter Schneide (Drehen, Fräsen, Bohren)
   Zerspanen mit geometrisch unbestimmter Schneide (Schleifen)
5. Fügeverfahren
   Hart- und Weichlöten
   Press- und Schmelzschweißverfahren, Laserstrahlschweißen, Widerstandsschweißen,  
 
Mikrotechnik
1. Einleitung: Warum ist „Mikro“ anders?
2. Mikromechanische Drucksensoren aus Silizium, Funktionsprinzip und Ausführungen
3. Mikrosysteme: Beschleunigungs- und Drehratensensoren
   Physikalische Funktionsprinzipien, Ausführungen und Messtechnik
4. Notwendige Technologien zur Herstellung von Mikrostrukturen
   Silizium-Wafer, Thermische Oxidation
   Schichttechnologien, PVD und CVD
   Strukturierungsverfahren und Ätzprozesse
5. Nanotechnologie         
   Nanoskalige Metall-Matrixschichten (granulare Metalle) in der Sensorik, Beispiele aus der eigenen Forschung
   Laserfeinstbearbeitung mit Ultrakurzzeitlasern


[letzte Änderung 17.03.2019]
Lehrmethoden/Medien:
Vorlesung / Folien als Skript,
Ausarbeitung eines Vortrags und eines Handouts zu einem speziellen Thema in Gruppen zu zweit,
Besondere Lehreinheiten mit praktischen Vorführung am ZeMA (Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik),
Exkursion in einen Fertigungsbetrieb,
Vorführung von CNC-Bearbeitungsmaschinen
 

[letzte Änderung 17.03.2019]
Literatur:
Feinwerktechnik:
- A. H. Fritz , G. Schulze, Fertigungstechnik, Springer Lehrbuch, auch als e-book verfügbar
- A. Risse, Fertigungsverfahren der Mechatronik, Feinwerk- und Präzisionsgerätetechnik, Springer Lehrbuch
- W. Krause, Fertigung in der Feinwerk- und Mikrotechnik, Hanser Verlag
- W. Krause, Grundlagen der Konstruktion, Hanser Verlag
- Tabellenbuch Metall und Werkstofftechnik für Metallberufe, Verlag Europa Lehrmittel
  
Mikrotechnik:
- F. Völklein, T. Zetterer, Praxiswissen Mikrosystemtechnik, Vieweg Verlag
- T.M. Adams, R.A. Layton, Introductory MEMS, Springer Verlag
- Bosch, Sensoren im Kraftfahrzeug, Springer Verlag
- M. Glück, MEMS in der Mikrosystemtechnik, Teubner Verlag

[letzte Änderung 17.03.2019]
[Wed Oct 27 12:05:26 CEST 2021, CKEY=m3MST2.FMF, BKEY=mst3, CID=MST2.FMF, LANGUAGE=de, DATE=27.10.2021]