Fertigungsverfahren in der Gerätetechnik

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1 Fertigungsverfahren in der Gerätetechnik Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Franz Grünwald 2., stark bearbeitete Auflage Carl Hanser Verlag München Wien

2 Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung und Fertigungstoleranzen ' Charakteristische Merkmale der Gerätetechnik Fertigungstoleranzen Maßtoleranzen Gestaltabweichungen 20 Literatur Urformen metallischer Werkstoffe Physikalisch-technische Probleme der Gießverfahren Theoretische Durchdringung der Gießverfahren Gießverfahren Sandformverfahren Feingießverfahren : ' Druckgießverfahren Kokillengießverfahren Niederdruck-Kokillengießverfahren Sonstige Gießverfahren Maskenform- oder Croningverfahren Genaugießverfahren Vakuumformverfahren : Vollformgießverfahren Gießwerkstoffe Pulvermetallurgie Pulvergewinnung Pulvermetallurgische Fertigung von Formteilen aus Sintereisen Weitere Einsatzgebiete der Pulvermetallurgie Urformen durch elektrolytisches Abscheiden Flüssigpressen 53 Literatur Umformen und Schneiden metallischer Werkstoffe Theoretische Grundzusammenhänge des Umformens Umformmechanismus Grundgrößen Geometrische und kinematische Grundgrößen Dynamische und energetische Grundgrößen Umformverfahren Translatorisches Druckumformen Anstauchen s 69

3 10 Inhaltsverzeichnis Trennläppen -'. ' Tauchläppen.' : Mechanische Fertigungsverfahren zur Oberflächenbearbeitung Scheibe- und Bandschleifen Trommeln und Gleitschleifen Strahlläppen, L4. Bürsten...:.' Polierläppen (Mechanisches Polieren) Abtragen, Einteilung der abtragenden Fertigungsverfahren Elektroerosion (Funkenerosives Abtragen) Definition und Übersicht.' Grundlagen Maschinen und Einrichtungen Technologische Parameter Anwendung ' Weitere Entwicklung Abtragen mit Elektronenstrahlen Definition und Einordnung Grundlagen der Strahlerzeugung und des Abtragvorgangs Elektronenstrahlanlagen Technologische Parameter Anwendung, Weitere Entwicklung Abtragen mit Laserstrahlen Definition und Einteilung Grundlagen Laseranlagen Technologische Parameter : Anwendung Elektrochemisches Abtragen 238 ' Elektrochemische Abtragverfahren Elektrochemisches Formabtragen (EC-Formabtragen) Elektrochemisches Oberflächenabtragen...: Elektrochemisches Ätzen Verfahrensgrundlagen ECM-Anlagen und Arbeitsbedingungen Anwendung der EC-Verfahren...' Ätzverfähren Chemisches Abtragen Chemisches Ätzen (Ätzabtragen) Thermisch-chemisches Entgraten 251 Literatur Fertigungsverfahren für Gewinde Gewinde in der Gerätetechnik Übersicht, Einteilung und Grundlagen der Verfahren zur Gewindefertigung Einteilung der Verfahren zur Gewindefertigung nach den Bewegungsverhältnissen Maschinelle Anordnungen zur Erzeugung der Steigung Gewindeschneiden 268

4 i Inhaltsverzeichnis Gewinderäumen, Gewindedrehen Gewindewirbeln Gewindefräsen Gewindeschleifen Gewindeläppen Gewindewalzen, ' Gewindefurchen V 276 Literatur Fertigungsverfahren für Verzahnungen Grundlagen der Verzahnungsgeometrie Verzahnungsarten Toleranzsysteme Übersicht über die Verzahnungsverfahren Formverfahren (Pröfilverfahren) Teilwälzverfahren Pausenlose (kontinuierliche) Wälzverfahren ' Wälzfräsen zylindrischer Verzahnungen Prinzip des Wälzfräsens Fertigung gerad- und schrägverzahnter Stirnräder (Zylinderräder) Fertigung von Schneckenrädern Pausenloses (kontinuierliches) Wälzstoßen zylindrischer Verzahnungen Teilwälzschleifen.'..'...: Wälzschleifen mit Schleifschnecke (Schraubwälzschleifen) Teilwälzfräsen von genauen Schneckenrädern.' Läppen von Stirnradverzahnungen Fertigung von Kegelrad-Kleinverzahnungen Verzahnungsabweichungen beim Wälzfräsen und ihre Ursachen 290 Literatur Fügen ', Allgemeine Grundlagen und Anforderungen an die Fügetechnik Schweißverfahren ' Wolfram-Inertgas-Schweißen CO 2 -Schweißen..' : Arcatomschweißen Mikroplasmaschweißen Lichtstrahlschweißen Laserschweißen Elektronenstrahlschweißen Verfahrensprinzip Verfahrensvarianten Verfahrenskennwerte 307

5 v 14, Inhaltsverzeichnis Optische Medien, Eigenschaften optischer Medien Herstellung optischer Medien Herstellung von optischem Glas Züchtung von Kristallen Verfahren zur Züchtung aus der Gasphase Verfahren zur Züchtung aus der Lösung Verfahren zur Züchtung aus der Schmelze '...: Fertigung optischer Bauelemente Urformen ' Urformen von Glas Verarbeitung von Plasten (Kunststoffen) zu optischen Bauelementen Umformen von Glas ' Trennen " : Trennen mit Diamantwerkzeugen Diamantwerkzeuge, Kühl- und Spülmittel Trennschleifen [Sägen] Zerteilen [Zurichten, Ritzen] Bohren '. :., Rundschleifen [Rundieren] Zentrieren, Fasen ; Schleifen von sphärischen und Planflächen [Fräsen] 46Ö Feinschleifen, Polierreifschleifen von sphärischen und Planflächen [Polierreiffräsen] Trennen mit losem Schleifmittel - Läppen [Schleifen] von sphärischen und Planflächen Polieren von sphärischen und Planflächen Entwicklungstrends in der Feinbearbeitung optischer Bauelemente Haltern der Teile während der Bearbeitung Forderungen an Halterungsverfahren Einflußgrößen der Halterung auf die Formtoleranzen Kitten [Rohkitten] Gipsen Ansprengen Sonstige Halterungsverfahren 480, Reinigen, 480 " Beschichten optischer Bauelemente. : Fügen optischer Bauelemente Feinkitten Versprengen " Verlöten, Fassen von Optik Fertigungsbeispiele klassischer optischer Bauelemente Fertigung nichtklassischer optischer Bauelemente Herstellung von Teilungen und Figuren...: Allgemeines Verfahren Schutz der Teilungen und Figuren Herstellung asphärischer optischer Bauelemente Anwendung asphärischer optischer Bauelemente in der Gerätetechnik Verfahren zur Herstellung von asphärischen Flächen ' Herstellung von Licht- und Bildleitkabeln 499

6 Inhaltsverzeichnis Herstellung von Lichtfiltern ' Farbfilter Gelatinefilter Flüssigkeitsfilter Interferenzfilter.<? Polarisationsfilter ^504 Literatur : Fertigung elektronischer Baugruppen, Leiterplattenfertigung Basismaterialien \ Herstellung von Leiterplatten Beschichtungstechniken Leiterbildherstellung Fertigung von Einebenenleiterplatten (EEL) Fertigung von durchkontaktierten Zweiebenenleiterplatten (ZEL) Oberflächenveredlung (Plattierung und Schutzüberzüge) Mehrlagenleiterplatten (MLL) (multilayer) Flexible Leiterplatten Bestücken von Leiterplatten Fertigung von Baugruppen der Hybridtechnik Überblick Anwendung von Glas und Keramik in der Hybridtechnik Substrate und ihre Herstellungsverfahren Glas und Keramik als Material zur Herstellung von Schichten in Dünnund Dickschichttechnik Schichttechnologien Dünnschichttechnik Dickschichttechnik Hybridisierung Bauelemente zum Einbau in Schichtschaltungen Montagearten Umhüllung und Gehäuse Nichthermetische (Kunststoff-) Umhüllung Hermetische Verkapselung Verbindungsverfahren Allgemeines Kontaktierungsverfahren Lötlose Wickelverbindungen Preßverbindungen Federverbindungen, Geräteverdrahtung ' Verfahren zur Herstellung integrierter Schaltkreise Aufbau und Funktion integrierter Schaltkreise Herstellungsschritte für integrierte Schaltkreise Si-Reindarstellung, Si-Einkristallzüchtung Herstellung der Einkristallscheiben Epitaxie Herstellung von Maskierungs-, Passivierungs- und Gateisolatorschichten Strukturerzeugung Diffusionsdotierung 559

7 16 Inhaltsverzeichnis MALI. Ionenimplantation Verbindungen der Elemente im integrierten Schaltkreis durch Kontakte und Leitbahnen 561 ' Vereinzeln Chip- und Drahtbonden, Verkappen 563 Literatur 565 Sachwörterverzeichnis..' '. 569