Antriebssystem für höchste Geschwindigkeiten - Bergische ...

2. Eigenschaften eines Hochgeschwindigkeitsantriebes 6
chengeschwindigkeiten von vs = 100 m/s bis vs = 175 m/s betrieben. Bild
2.1 zeigt die erforderlichen Drehzahlen beim Bohren in Abhängigkeit von
Bohrerdurchmesser und Oberflächengeschwindigkeit [2].
120
U/min
x 1000 n
900
600
300
Vs = 175 m/min.
Vs = 100 m/min.
0
10 50 100 200 300 400 d µm 500
Bild 2.1: Bohrerdrehzahl in Abhängigkeit vom Durchmesser des
Bohrers und der Oberflächengeschwindigkeit beim Bohren
Die Produktionsrate wird durch die für den Bohrer zulässige Eindringtiefe
pro Umdrehung (Chip Load) bestimmt. Bei den heutigen Bohrern beträgt
die maximal zulässige Chip-Load ca. 5 % des Bohrerdurchmessers. Wünschenswert
ist daher eine möglichst hohe Oberflächengeschwindigkeit
beim Bohren. Nach oben begrenzt wird die zulässige Oberflächengeschwindigkeit
durch die maximal zulässige Temperatur des Bohrermaterials
und der maximal zulässigen Temperatur des Platinenmaterials beim
Bohren. Hier besteht insbesondere bei Verwendung von Epoxid Verbund-
Materialien die Gefahr der Bildung von giftigen Dämpfen [22].
Ebenfalls darf eine bohrerspezifische Mindestdrehzahl nicht unterschritten
werden. Bei zu kleiner Drehzahl wird der Bohrer sehr schnell stumpf
und verläuft beim Bohren (runout) [5]. Dieser Fehler addiert sich zum
dynamischen Fehler (dynamic runout) der nichtidealen Lagerung [24, 5].
Die zurzeit auf dem Markt befindlichen Antriebssysteme erreichen mit
Asynchronmaschinen Drehzahlen bis zu 250.000 Umin -1 [23].
In Anbetracht der auf dem Markt verfügbaren Bohrer ist die Untergrenze
des Lochdurchmessers in Platinenmaterial zurzeit ausschließlich durch
die Maximaldrehzahl der zur Verfügung stehenden Antriebssysteme begrenzt.
Eine deutliche Steigerung der Maximaldrehzahl der Antriebssys-