Antriebssystem für höchste Geschwindigkeiten - Bergische ...

1. Einleitung 1
1. Einleitung
In weiten Bereichen der Industrie werden heute Schnelllaufspindeln eingesetzt,
deren Drehzahl die Antriebskapazität konventioneller Servoantriebe
bei weitem übersteigt. Diese Antriebe mit speziellen Frequenzumrichtern
werden beim Bohren, Senken und Fräsen eingesetzt. Durch
die hohen Drehzahlen von bis zu 150.000 Umin -1 kann eine hohe Abtragsrate
in Verbindung mit hoher Oberflächengüte erreicht werden. Derartige
Hochgeschwindigkeitsantriebe erfüllen nur eine Untermenge der Möglichkeiten,
die moderne Servoantriebe heute bieten und sind für ein spezielles
Bearbeitungsfeld optimiert.
Die höchsten Drehzahlen mit kleinsten Werkzeugen findet man in der
Leiterplattenfertigung für elektronische Schaltungen. Die moderne Leiterkarte
hat ausgehend von der einseitig gedruckten Schaltung auf Hartpapierbasis
für bedrahtete Bauelemente eine umwälzende Entwicklung
erfahren. Sie wird heute in der Regel auf der Basis eines FR4 Epoxidmaterials
hergestellt. Bedrahtete Bauelemente können gemischt mit oberflächenmontierten
Bauelementen, Chipkomponenten oder Baugruppen auf
Keramiksubstratbasis bestückt werden [1]. Durch eine individuelle Platinenkontur
kann nahezu jede Gehäuseform für elektronische Geräte realisiert
werden.
Im Herstellungsprozess können mehrere Aufgabengebiete mit unterschiedlichen
Anforderungen an den Antrieb unterschieden werden. Die
typischen Drehzahlen liegen dabei zurzeit zwischen 30.000 Umin -1 und
200.000 Umin -1 [2].
• Bohren der Löcher für bedrahtete Bauelemente und Befestigungen.
Die Bohrdurchmesser liegen zwischen 500 µm und 4 mm.
• Bohren von Durchkontaktierungen im Bereich 100 µm bis 500 µm.
• Bohren von Lagenkontaktierungen die kein durchgehendes Bohrloch
zulassen. Hier werden Bohrer bis 50 µm Durchmesser eingesetzt.
• Fräsen von Platinenkonturen und Abtragen von Lagen zur Befestigung
flexibler Platinenkomponenten.
Aufgrund der stetigen Weiterentwicklung in der Leiterplattentechnik werden
immer kleinere Bohrdurchmesser erforderlich. Die Entwicklungstendenz
lässt einen Bedarf bis herab zu einem Durchmesser von 10 µm er-