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Feinwerk- und Mikrotechnik

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Feinwerk- und Mikrotechnik
Modulbezeichnung (engl.): Precision Engineering and Microengineering
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2020
Code: MST2.FMF
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P231-0042
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
3V+1P (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
5
Studiensemester: 5
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur 120 min.

[letzte Änderung 21.01.2020]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

MST2.FMF (P231-0042) Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2019 , 5. Semester, Pflichtfach
MST2.FMF (P231-0042) Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2020 , 5. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
MST2.DAS Darstellungsmethoden und Statik
MST2.DIF Dimensionieren und Festigkeitslehre


[letzte Änderung 12.04.2021]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Günter Schultes
Dozent: Prof. Dr. Günter Schultes

[letzte Änderung 01.10.2020]
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]
Weitere Lehrmethoden und 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]
[Fri Feb  3 21:00:40 CET 2023, CKEY=m3MST2.FMF, BKEY=mst4, CID=MST2.FMF, LANGUAGE=de, DATE=03.02.2023]