Universität Stuttgart Die Fakultäten des Stuttgarter Maschinenbaus. Modulhandbuch

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1 Universität Stuttgart Die Fakultäten des Stuttgarter Maschinenbaus Modulhandbuch Module des Master-Studiengangs Maschinenbau / Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Vorlage SA Lehre (264 Seiten) Stand: 25. November 200

2 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite Inhalt Aufbau des Master-Studiengangs Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Auszug aus der Prüfungsordnung (Besonderer Teil) Vertiefungsmodule Wahlmöglichkeit Gruppe : Mikrotechnik/Mikrosystemtechnik Aufbau- und Verbindungstechnik I Sensor- und Systemaufbau Grundlagen der Mikrotechnik Grundlagen der Mikrosystemtechnik Technologien der Nano- und Mikrosystemtechnik I Wahlmöglichkeit Gruppe 2: Gerätekonstruktion/Gerätetechnik Gerätekonstruktion und -fertigung in der Feinwerktechnik Aktorik in der Gerätetechnik; Konstruktion, Berechnung und Anwendung mechatronischer Komponenten Medizingerätetechnik Wahlmöglichkeit Gruppe 3: Optische Technologien / Optische Fertigungstechnologien Materialbearbeitung mit Lasern Anlagentechnik für die laserbasierte Fertigung Grundlagen der Technischen Optik Optische Messtechnik und Messverfahren Wahlmöglichkeit Gruppe 4: Spezifische Anwendungen Design und Fertigung mikro- und nanoelektronischer Systeme Grundlagen der Biomedizinischen Technik Spezialisierungsmodule Biomedizinische Technik Elektronikfertigung Feinwerktechnik Laser in der Materialbearbeitung Mikrosystemtechnik Technische Optik Medizingerätetechnik

3 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 2 5 Industriepraktikum Studienarbeit Masterarbeit Schlüsselqualifikationen Schlüsselqualifikationen fachübergreifend Schlüsselqualifikation, fachaffin Modellierung, Simulation und Optimierungsverfahren

4 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 3 Aufbau des Master-Studiengangs Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Makrostruktur Studiengang M.Sc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Universität Stuttgart, Stand Version 6, vorauss. gültig ab Semester 2. Semester 3. Semester 4. Semester Legende Pflichtmodul mit Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit Wahlmöglichkeit Gruppe Gruppe 4 6 LP 6 LP Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit Gruppe 2 3 LP 3 LP Pflichtmodul mit Schlüsselqualifikationen Wahlmöglichkeit (fachaffin) Gruppe 3 (Modell., Sim. u. Opt. II) 6 LP 3 LP Kern-/ Ergänzungsfach Ergänzungsfach 6 LP Schlüsselqualifikationen (fachübergreifend) (Kompetenzbereich bis 5) 3 LP Kern-/ Ergänzungsfach Industriepraktikum (2 Wochen) 2 LP Studienarbeit 2 LP Praktikum = Vertiefungsmodule 48 LP = Schlüsselqualifikationen 6 LP = Spezialisierungsmodule 36 LP Es gibt zwei Spezialisierungsfächer mit jeweils 8 LP: = Spezialisierungsfach Pflichtvorgaben: - ein Kernfach (mindestens), - ein Ergänzungsfach mit 3 LP, - ein Praktikumsmodul mit 3 LP. 3 LP 6 LP 3 LP Kern-/ Ergänzungsfach Praktikum 3 LP 3 LP 3 LP Ergänzungsfach Kern-/ Ergänzungsfach Masterarbeit = Spezialisierungsfach 2 Die Studienarbeit ist im Regelfall in einem Spezialisierungsfach, die Masterarbeit in dem anderen Spezialisierungsfach anzufertigen. 3 LP = Masterarbeit 6 LP 30 LP 30 LP Summe: 30 LP Summe: 30 LP Summe: 30 LP Summe: 30 LP Gesamtzahl der Leistungspunkte = 20 (Die Zahlen bedeuten die Leistungspunkte eines Moduls pro Semester Zuordnung der Vertiefungsmodule Gruppe bis 4 und der Spezialialisierungsmodule zu den Semestern je nach konkreter Wahl der Fächer (ECTS) Schema : Modularer Aufbau des 4-semesterigen Master-Studiengangs Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik an der Universität Stuttgart. Inhalt und Organisation der verschiedenen Module sind in den nachfolgenden Modulbeschreibungen festgelegt. (LP: Leistungspunkte)

5 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 4 Liste der Pflichtmodule mit Wahlmöglichkeit: Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit Gruppe : Mikrotechnik/Mikrosystemtechnik Aufbau- und Verbindungstechnik I - Sensor- und Systemaufbau (Kück) Grundlagen der Mikrotechnik (Kück) Grundlagen der Mikrosystemtechnik (Sandmaier) Technologien der Nano- und Mikrosystemtechnik I (Sandmaier) Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit Gruppe 2: Gerätekonstruktion/Gerätetechnik Gerätekonstruktion und -fertigung in der Feinwerktechnik (Schinköthe) Aktorik in der Gerätetechnik; Konstruktion, Berechnung und Anwendung mechatronischer Komponenten (Schinköthe) Medizingerätetechnik (N. N.) Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit Gruppe 3: Optische Technologien / Optische Fertigungstechnologien Materialbearbeitung mit Lasern (Graf) Anlagentechnik für die laserbasierte Fertigung (Graf, Weber, Letsch) Grundlagen der Technischen Optik (Osten) Optische Messtechnik und Messverfahren (Osten) Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit Gruppe 4: Spezifische Anwendungen Design und Fertigung mikro- und nanoelektronischer Systeme (Burghartz) Grundlagen der Biomedizinischen Technik (Nagel, Port) Legende: Aus jeder dieser Gruppen ist je ein Fach als Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit zu belegen. Modulbeschreibungen siehe Kapitel 3.

6 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 5 Liste der Spezialisierungsfächer: Fach Biomedizinische Technik (Nagel) Elektronikfertigung (Burghartz) Feinwerktechnik (Schinköthe) Laser in der Materialbearbeitung (Graf) Mikrosystemtechnik (Kück, Sandmaier) Technische Optik (Osten) Medizingerätetechnik (N.N.) in Planung Legende: Zu wählen sind zwei Spezialisierungsfächer. Modulbeschreibungen siehe Kapitel 4.

7 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 6 2 Auszug aus der Prüfungsordnung (Besonderer Teil) Die Masterprüfung im Studiengang Maschinenbau / Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik () Die Masterprüfung besteht aus den in 2 Abs. dieser Anlage der Prüfungsordnung aufgeführten Modulprüfungen, einem im Allgemeinen Teil dieser Prüfungsordnung geregelten Industriepraktikum und der ebenfalls im Allgemeinen Teil dieser Prüfungsordnung geregelten Studien- und Masterarbeit. Das Lehrangebot erstreckt sich über alle 4 Fachsemester. (2) Die Studierenden müssen Pflichtmodule (P, siehe Tabelle 2, Abs. ) im Umfang von 57 Leistungspunkten und Wahlmodule (W, siehe Tabelle 2, Abs. ) im Umfang von 63 Leistungspunkten belegen. Die einzelnen Module sind in 2 Abs. dieser Anlage der Prüfungsordnung geregelt. (3) Es sind zwei Spezialisierungsfächer zu wählen. Eine Liste der wählbaren Spezialisierungsfächer wird im Modulhandbuch bekanntgegeben. Innerhalb des Spezialisierungsfaches sind Module im Umfang von je 8 LP zu belegen. (4) Im Wahlbereich legt die bzw. der Studierende ihre bzw. seine zu prüfenden Module in einem individuellen Übersichtsplan fest. Der Übersichtsplan besteht aus zwei Teilen. Der erste Teil des Übersichtsplans besteht aus einer Aufstellung der Module im Bereich der Pflichtmodule mit Wahlmöglichkeit. Der zweite Teil des Übersichtsplans legt die gewählten Spezialisierungsfächer und die darin zu prüfenden Module fest. Der Prüfungsausschuss erlässt darüber hinaus Regeln über die Gestaltung und Genehmigung des Übersichtsplans.

8 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 7 2 Übersicht über die Modulprüfungen im Masterstudiengang Maschinenbau / Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik () Die in Abs. und 2 dieser Anlage der Prüfungsordnung erwähnten Module sind nachfolgend aufgeführt: Nr. Modul Pflicht/ Semester Wahl Prüfung/Dauer Vertiefungsmodule Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit: W X PL 6 Gruppe 2 Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit: W X X PL 6 Gruppe 2 3 Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit: W X PL 6 Gruppe 3 4 Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit: Gruppe 4 W X PL 6 5 Industriepraktikum P X USL 2 6 Studienarbeit s. Abs. 4 P X PL 2 Spezialisierungsmodule 7 Spezialisierungsfach : Kern-/Ergänzungsfach Kern-/Ergänzungsfach Ergänzungsfach Praktikum 8 Spezialisierungsfach 2: Kern-/Ergänzungsfach Kern-/Ergänzungsfach Ergänzungsfach Praktikum Schlüsselqualifikationen 9 Wahlpflichtmodul Schlüsselqualifikationen fachübergreifend (siehe Anmerkung ) 0 Schlüsselqualifikationen (fachaffin) (Modell., Sim. u. Opt. II) W W X X X X X X X X X s. Abs. 3 BSL USL s. Abs. 3 BSL USL PL PL PL PL W X USL 3 P X BSL 3 Masterarbeit Masterarbeit P X 30 Studienleistung Leistungspunkte (8) Anmerkung : Wählbar sind Module des Katalogs der Universität Stuttgart für Überfachliche Schlüsselqualifikationen mit Ausnahme des Kompetenzbereichs Naturwissenschaftlich-technische Grundlagen. Erläuterungen:. Erläuterung der Abkürzungen: P = Pflichtmodul; W = Wahlmodul BSL = benotete Studienleistung; USL = unbenotete Studienleistung; PL = Modulabschlussprüfungsleistung 2. Die Semester, in denen das Modul belegt werden soll, sind durch ein X gekennzeichnet. 3. Ist in der Spalte Prüfung/Dauer nur PL angegeben bzw. die Dauer der Prüfung nicht geregelt, so sind Art und Umfang der Prüfung im Modulhandbuch geregelt. 4. Module, die im Bachelorstudium erfolgreich absolviert wurden, können nicht mehr im Masterstudium gewählt werden. (8)

9 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 8 (2) In den vier Gruppen der Pflichtmodule mit Wahlmöglichkeiten ist je ein Modul im Umfang von 6 LP zu wählen. Module, die bereits Gegenstand der Bachelorprüfung waren, können nicht gewählt werden. Für die Auswahl gilt Abs. 4 dieser Anlage der Prüfungsordnung. (3) Ein Spezialisierungsfach setzt sich aus mindestens einem Kernfach-Modul mit 6 LP, einem weiteren Kernfach-Modul oder einem Ergänzungsfach-Modul mit 6 LP und einem Ergänzungsfach-Modul mit 3 LP zusammen. Hinzu kommt das Praktikumsmodul mit 3 LP. Wenn alle Kernfächer des Spezialisierungsfachs bereits als Kompetenzfelder im B.Sc. oder als Vertiefungsmodul im M.Sc. gewählt wurden, kann stattdessen ein 6 LP Ergänzungsfach-Modul ausgewählt werden. Für die Auswahl gelten Abs. 3 und 4 dieser Anlage der Prüfungsordnung. Module, die bereits Gegenstand der Bachelorprüfung waren, können nicht gewählt werden. Soweit Module aus anderen Studiengängen gewählt werden, die nicht Gegenstand des Modulhandbuches für den Masterstudiengang Maschinenbau sind, richten sich Art und Umfang der Leistungserbringung nach den Prüfungsordnungen und Modulhandbüchern der Studiengänge, denen die Module entnommen sind, in der jeweils geltenden Fassung. Die Fachnote für das Spezialisierungsfach ergibt sich aus dem gewichteten Durchschnitt der Modulnoten der einzelnen Module. Die Gewichtung der einzelnen Module ergibt sich aus den Leistungspunkten der einzelnen gewählten Module. Bei der Berechnung wird nur die erste Dezimalstelle hinter dem Komma berücksichtigt; alle weiteren Stellen werden ohne Rundung gestrichen (vgl. 5 im Allgemeinen Teil dieser Prüfungsordnung). Für die Bildung der Gesamtnote nach 25 Abs. im Allgemeinen Teil dieser Prüfungsordnung wird für die Spezialisierungsfächer stets eine Gewichtung von 5 LP zugrunde gelegt, auch falls die Summe der gewählten Module den Umfang von 8 LP übersteigt. (4) Zur Vergabe der Studienarbeit bzw. Masterarbeit ist jede/r Prüfende(r) nach 23 Abs. 2 im Allgemeinen Teil dieser Prüfungsordnung berechtigt, sofern sie/er die/der verantwortliche Professor(in) aus einem der beiden gewählten Spezialisierungsfächer ist. Ausnahmen hiervon kann der Prüfungsausschuss genehmigen. (5) Die Studienarbeit ist in dem einem, die Masterarbeit in dem anderen Spezialisierungsfach zu erstellen. Ausnahmen hiervon kann der Prüfungsausschuss genehmigen.

10 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 9 3 Vertiefungsmodule Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit Gruppe : Mikrotechnik/Mikrosystemtechnik Aufbau- und Verbindungstechnik I Sensor- und Systemaufbau (Kück) Grundlagen der Mikrotechnik (Kück) Grundlagen der Mikrosystemtechnik (Sandmaier) Technologien der Nano- und Mikrosystemtechnik I (Sandmaier) Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit Gruppe 2: Gerätekonstruktion/Gerätetechnik 3970 Gerätekonstruktion und -fertigung in der Feinwerktechnik (Schinköthe) Aktorik in der Gerätetechnik; Konstruktion, Berechnung und Anwendung mechatronischer Komponenten (Schinköthe) Medizingerätetechnik (N. N.) Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit Gruppe 3: Optische Technologien / Optische Fertigungstechnologien 440 Materialbearbeitung mit Lasern (Graf) Anlagentechnik für die laserbasierte Fertigung (Graf, Weber, Letsch) 4060 Grundlagen der Technischen Optik (Osten) Optische Messtechnik und Messverfahren (Osten) Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit Gruppe 4: Spezifische Anwendungen Design und Fertigung mikro- und nanoelektronischer Systeme (Burghartz) Grundlagen der Biomedizinischen Technik (Nagel) Legende: Aus jeder dieser Gruppen ist je ein Fach (als Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit) zu belegen.

11 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 0 3. Wahlmöglichkeit Gruppe : Mikrotechnik/Mikrosystemtechnik 3.. Aufbau- und Verbindungstechnik I Sensor- und Systemaufbau Modulbeschreibung Stand: 2. August 200 Modulname (Deutsch) Aufbau- und Verbindungstechnik I Sensor- und Systemaufbau Modulname (Englisch) Assembly and Packaging Technology I Sensor and Systems Assembly 2 Modulkürzel Leistungspunkte (LP) 6 4 Semesterwochenstunden (SWS) Moduldauer (Anzahl der Semester) 6 Turnus jedes Semester 7 Sprache deutsch 8 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. H. Kück Institut für Zeitmesstechnik, Fein- und Mikrotechnik heinz.kueck@izfm.uni-stuttgart.de 9 Dozenten Prof. Dr. H. Kück Dipl.-Ing. T. Grözinger Dipl.-Ing. B. Polzinger 0 Verwendbarkeit/ Zuordnung zum Curriculum Voraussetzungen keine Maschinenbau Master, Vertiefungsmodul, Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit: Gruppe Produktion,.-2. Sem. Maschinenbau Master, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Mikrosystemtechnik, Kernfach, Wahl,.- 2. Sem. Master Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik, Vertiefungsmodul, Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit im Kernkompetenzfeld Mikrotechnik / Mikrosystemtechnik Spezialisierungsfach Mikrosystemtechnik, Kernfach, Wahl,.-2. Sem Ergänzungsfach, Wahl,.-3. Sem. 2 Lernziele Das Modul Aufbau- und Verbindungstechnik I Sensor- und Systemaufbau bildet zusammen mit dem Modul Aufbau- und Verbindungstechnik II - Technologien den Kern der Ausbildung in der Gehäuse-, Aufbau- und Verbindungstechnik für Mikrosysteme. Die Studierenden erwerben grundlegende Kenntnisse über wesentliche Fragestellungen bei der Entwicklung der Aufbau- und Verbindungstechnik von Sensoren und Systemen aus verschiedenen mikrotechnischen Komponenten. Die Studierenden sollen:

12 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite - die Vielfalt und Verschiedenheit der Aufbauten von Mikrosystemen und der Technologien der Aufbau- und Verbindungstechnik kennenlernen; - erkennen, wie das Einsatzgebiet von Sensoren und Systemen die Anforderungen an die Aufbau- und Verbindungstechnik bestimmt und welche Anforderungen zu erfüllen sind; - die Einflüsse insbesondere die parasitären Einflüsse der Aufbau- und Verbindungstechnik auf die Eigenschaften der Sensoren und Systeme erkennen; - die Auswirkungen der Aufbau- und Verbindungstechniken auf Qualität, Zuverlässigkeit und Kosten kennenlernen; - die von der Stückzahl abhängigen spezifischen Vorgehensweisen bei der Aufbau- und Verbindungstechnik von Sensoren und Systemen kennenlernen. Ein besonderes Augenmerk wird auf die Erfordernisse kompletter Sensoren oder Systeme über den ganzen Lebenszyklus gelegt. 3 Inhalt Einführung; Übersicht zu Aufbauten von Mikrosystemen; Einteilung der Sensoren und Mikrosysteme nach Anforderungen und Spezifikationen für verschiedene Branchen; Übersicht zu mikrotechnischen Bauelementen für Sensoren; Grundzüge zu Systemarchitektur und elektronischen Schaltungen, Übersicht über Aufbaustrategien und Montageprozesse; grundlegende Eigenschaften der eingesetzten Werkstoffe; umwelt- und betriebsbedingte Beanspruchungen und Stress in verschiedenen Anwendungen; wesentliche Ausfallmechanismen bei mikrotechnischen Bauelementen und Aufbauten; Qualität und Zuverlässigkeit von Sensoren und Mikrosystemen; Funktionsprüfung und Kalibrierung; Besonderheiten von speziellen Sensorsystemen u. a. für Vektorgrößen, fluidische Größen; Aspekte der Fertigung von Sensoren und Mikrosystemen bei kleinen und großen Stückzahlen. Die jeweiligen Lehrinhalte werden anhand von einschlägigen Beispielen diskutiert und veranschaulicht. Die Lehrinhalte werden durch Übungen vertieft. In einem praktischen Teil wird der Bezug der Lehrinhalte zur industriellen Praxis dargestellt. 4 Literatur/Lernmaterialien Vorlesungsmanuskript und Literaturangaben darin Aufbau- und Verbindungstechnik I Sensor- und Systemaufbau, Vorlesung (inkl. Übungen, praktischer Teil 5 (Englisch) am Institut, und Exkursion), 4,0 SWS Assembly and Packaging Technology I Sensor and Systems Assembly, lecture (including exercises, Practical part at the Institute and excursion)

13 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 2 (benotet) (Deutsch) 7b (benotet) (Englisch) 8 Grundlage für... Zusatzinformationen (optional) 6 Abschätzung des Arbeitsaufwandes Präsenzzeit: 42 Stunden Selbststudium: 38 Stunden Summe: 80 Stunden keine 7a (unbenotet) (Deutsch) none (unbenotet) (Englisch) Aufbau- und Verbindungstechnik I Sensor- und Systemaufbau,,0, mündlich, 40 min Assembly and Packaging Technology I Sensor and Systems Assembly,,0, oral, 40 min 9 Medienform Beamerpräsentation, Overheadprojektor, Tafel, Demonstrationsobjekte 20 Bezeichnung der zugehörigen Modulprüfung/en und Prüfnummer/n Vergibt das Prüfungsamt 2 Import-Exportmodul Anbieter: Institut für Zeitmesstechnik, Fein- und Mikrotechnik Nutzer (Studiengang): M.Sc. Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik

14 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite Grundlagen der Mikrotechnik Modulbeschreibung Stand: 26. Juli 200 Modulname (Deutsch) Grundlagen der Mikrotechnik Modulname (Englisch) Basics of Micro Technology 2 Modulkürzel Leistungspunkte (LP) 6 4 Semesterwochenstunden (SWS) Moduldauer (Anzahl der Semester) 6 Turnus jedes 2. Semester, WS 7 Sprache deutsch 8 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. H. Kück Institut für Zeitmesstechnik, Fein- und Mikrotechnik heinz.kueck@izfm.uni-stuttgart.de 9 Dozenten Prof. Dr. H. Kück Dipl.-Ing. T. Grözinger 0 Verwendbarkeit/ Zuordnung zum Curriculum Maschinenbau Bachelor, Ergänzungsmodul, Kompetenzfeld, Wahl, Sem. Voraussetzungen keine Maschinenbau Master, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Mikrosystemtechnik, Kernfach, Wahl,.-2. Sem. Master Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik, Vertiefungsmodul, Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit im Kernkompetenzfeld Mikrotechnik / Mikrosystemtechnik Spezialisierungsfach Mikrosystemtechnik, Kernfach, Wahl,.-2. Sem Ergänzungsfach, Wahl,.-3. Sem. Master Werkstoff- und Produktionstechnik Vertiefungsmodul, Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit 2 Lernziele Im Modul Grundlagen der Mikrotechnik erwerben die Studierenden Kenntnisse zu den wichtigsten Werkstoffen und Fertigungsverfahren für mikrotechnische Bauteile und Bauelemente. Die Studierenden sollen: - Eigenschaften der Werkstoffe im Hinblick auf

15 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 4 den Einsatz in der Mikrotechnik kennen und zu bewerten lernen; - Dünnschichttechnologien, Mikrobearbeitungsverfahren, die aus den traditionellen Bearbeitungsverfahren des Maschinenbaus hervorgegangenen sind, und spezifische neuartige Fertigungsverfahren der Mikrotechnik kennen lernen; - die wesentlichen Merkmale und Eigenschaften mikrotechnischer Bauteile und Bauelemente kennen lernen; - die Eigenschaften der Verfahren, Werkstoffe und Bauteile insbesondere im Hinblick auf die Erfordernisse der Aufbau- und Verbindungstechnik zu bewerten lernen. Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, die Möglichkeiten und Besonderheiten der Fertigung von mikrotechnischen Bauteilen im Hinblick auf die Entwicklung von mikrotechnischen Produkten zu überschauen, zu bewerten und in der Produktentwicklung zu nutzen. 3 Inhalt Einführung; Silizium und Quarz als wichtige Werkstoffe der Mikrotechnik; Einführung in die Vakuumtechnik; Herstellung und Eigenschaften dünner Schichten, PVD- und CVD-Technik, Thermische Oxidation; Lithografie und Maskentechnik; Ätztechniken zur Strukturierung (nasschemisches Ätzen, IE, RIE, Plasmaätzen); Reinraumtechnik; Grundelemente der Aufbau- und Verbindungstechnik für mikrotechnische Bauelemente, insbesondere Chip-Montage; LIGA-Techniken; Mikrotechnische Bauteile aus Kunststoffen (Mikrospritzguss, Heißprägen); Herstellung mikrotechnischer Bauteile aus Metallen (Funkenerosion, spanabhebende Mikrobearbeitung); Messmethoden der Mikrotechnik; typische Fertigungsprozessfolgen der Mikrotechnik. Die jeweiligen Lehrinhalte werden anhand von einschlägigen Beispielen diskutiert und veranschaulicht. Die Lehrinhalte werden durch Übungen vertieft. In einem praktischen Teil wird der Bezug der Lehrinhalte zur industriellen Praxis dargestellt. 4 Literatur/Lernmaterialien Vorlesungsmanuskript und Literaturangaben darin 5 (Englisch) 6 Abschätzung des Arbeitsaufwandes Grundlagen der Mikrotechnik, Vorlesung (inkl. Übungen, praktischer Teil am Institut und Exkursion, 4,0 SWS Basics of Micro Technology, lecture (incl. exercises, practical part at the institute and excursion), 4,0 SWS Präsenzzeit: 42 Stunden Selbststudium: 38 Stunden

16 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 5 (unbenotet) (Deutsch) 7a (unbenotet) (Englisch) (benotet) (Deutsch) 7b (benotet) (Englisch) 8 Grundlage für... Zusatzinformationen (optional) Summe: 80 Stunden keine none Mikrotechnik,,0, mündlich, 40 min Micro Technology,,0, oral 40 min 9 Medienform Beamerpräsentation, Overheadprojektor, Tafel, Demonstrationsobjekte 20 Bezeichnung der zugehörigen Modulprüfung/en und Prüfnummer/n Vergibt das Prüfungsamt 2 Import-Exportmodul Anbieter: Institut für Zeitmesstechnik, Fein- und Mikrotechnik Nutzer (Studiengang): B.Sc Techn. Orient. Betriebswirtschaftslehre B.Sc. Technologiemanagement B.Sc Maschinenbau B.Sc. Mechatronik M.Sc. Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik M.Sc Werkstoff- und Produktionstechnik

17 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite Grundlagen der Mikrosystemtechnik Modulbeschreibung Stand: 4. Juli 200 Modulname (Deutsch) Grundlagen der Mikrosystemtechnik Modulname (Englisch) Microsystems 2 Modulkürzel Leistungspunkte (LP) Semesterwochenstunden (SWS) Moduldauer (Anzahl der Semester) 6 Turnus jedes 2. Semester, WS 7 Sprache deutsch 8 Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Hermann Sandmaier Institut für industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb Lehrstuhl für Mikrosystemtechnik hms@iff.uni-stuttgart.de jes@iff.uni-stuttgart.de 9 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Hermann Sandmaier 0 Verwendbarkeit/ Zuordnung zum Curriculum - Maschinenbau Master, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Mikrosystemtechnik, Kernfach, Wahl,.-2. Sem. - Master Maschinenbau, Vertiefungsmodul, Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit: Gruppe Konstruktion, Sem. - Master Technologiemanagement, Vertiefungsmodul, Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit: Gruppe Konstruktion, Sem. - Master Mikrotechnik, Gerätetechnik und technische Optik, Vertiefungsmodul, VM (Mikrotechnik/ Mikrosystemtechnik) Pflicht, Wahl, Sem. Voraussetzungen keine 2 Lernziele Im Modul Mikrosystemtechnik - haben die Studierenden einen Überblick über die bedeutendsten Märkte und Bauelemente bzw. Systeme der Mikrosystemtechnik (MST) kennen gelernt, - wissen die Studierenden, wie sich einzelne physikalische Größen bei einer Miniaturisierung verhalten bzw. ändern und wie diese Skalierung genutzt werden kann, um Mikrosensoren und mikroaktorische Antriebe zu realisieren, - können die Studierenden die bedeutendsten Sensoren und Systeme der Mikrosystemtechnik

18 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 7 nach vorgegebene Spezifikationen entwerfen und auslegen. Erworbene Kompetenzen: Die Studierenden - haben ein Gefühl für die Märkte der MST und können die wichtigsten Produkte der Mikrosystemtechnik benennen und beschreiben, - besitzen die Grundlagen, um Auswirkungen einer Miniaturisierung auf physikalische Größen, wie mechanische Spannungen, elektrische, piezoelektrische und magnetische Kräfte, Zeitkonstanten und Frequenzen, thermische Phänomene, Reibungseffekte und das Verhalten von Flüssigkeiten und Gasen beurteilen zu können, - kennen die physikalischen Grundlagen zu den bedeutendsten Wandlungsprinzipien bzw. Messeffekten der MST, - beherrschen die wesentlichen Grundlagen des methodischen Vorgehens zur Realisierung von mikrosystemtechnischen Sensoren einschließlich der teilweise in den Sensoren erforderlichen mikroaktorischen Antriebe, - können anhand vorgegebener Spezifikationen einen Mikrosensor einschließlich der elektrischen Auswerteschaltung auslegen und entwerfen. 3 Inhalt Die Vorlesung Mikrosystemtechnik vermittelt den Studierenden die Grundlagen, und das Basiswissen zur Gestaltung und Entwicklung von mikrotechnischen Funktionselementen, Sensoren und Systemen. Anhand der Skalierung von physikalischen Gesetzen und Größen werden die Grundlagen vermittelt, die zur Auslegung und Berechnung von Bauelementen und Systemen der Mikrosystemtechnik benötigt werden. Es werden die Grundlagen zur Auslegung von schwingungsfähigen Systemen, wie sie in Beschleunigungssensoren und Drehratensensoren erforderlich sind, vermittelt. Einen weiteren Schwerpunk bilden die in der MST bedeutendsten Wandlungsprinzipien und die Beschreibung anisotroper Effekte. Die gewonnenen Kenntnisse werden anschließend eingesetzt, um den Aufbau und die Funktionsweise der wirtschaftlich bedeutenden Mikrosensoren zu erläutern. Ausführlich wird auf die Mikrosensoren zur Messung von Abständen bzw. Wegen, Drücken, Beschleunigungen, Drehraten, magnetischen und thermischen Größen sowie Durchflüssen, Winkel und Neigungen eingegangen. Da Mikrosensoren heute in der Regel ein elektrisches Ausgangssignal liefern, werden auch für die Sensorsignalauswertung wichtige elektronische Schaltungen behandelt. 4 Literatur/Lernmaterialien - Schwesinger N., Dehne C., Adler F., Lehr-

19 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 8 buch Mikrosystemtechnik, Oldenburg Verlag, HSU Tai-Ran, MEMS and Microsystems, Wiley, Korvink, J. G., Paul O., MEMS - A practical guide to design, analysis and applications, Springer, Menz, W., Mohr, J., Paul, O.; Mikrosystemtechnik für Ingenieure, Weinheim: Wiley-VCH, Völklein, F., Zetterer T., Praxiswissen Mikrosystemtechnik, - Mescheder U.; Mikrosystemtechnik, Teubner Stuttgart Leipzig, Pagel L., Mikrosysteme, J. Schlembach Fachverlag, Handouts, Skript und CD zur Vorlesung - Übungen zur Mikrosystemtechnik Online-Vorlesungen: (Englisch) 6 Abschätzung des Arbeitsaufwandes (unbenotet) (Deutsch) 7a (unbenotet) (Englisch) (benotet) (Deutsch) 7b (benotet) (Englisch) 8 Grundlage für Mikrosystemtechnik, Vorlesung, 4.0 SWS Microsystems, lecture, 4.0 SWS Präsenzzeit: 42 Stunden Selbststudium: 38 Stunden Summe: 80 Stunden keine none Mikrosystemtechnik,.0, mündlich, 40 min Microsystems,.0, oral, 40 min Zusatzinformationen (optional) 9 Medienform Präsentation mit Animationen und Filmen, Beamer, Tafel, Anschauungsmaterial 20 Bezeichnung der zugehörigen Modulprüfung/en Vergibt das Prüfungsamt und Prüfnummer/n 2 Import-Exportmodul Anbieter (Fakultät oder Institut):

20 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 9 I Nutzer (Studiengang): - Master of Science Maschinenbau - Master of Science Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik

21 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite Technologien der Nano- und Mikrosystemtechnik I Modulbeschreibung Stand: 2. Juli 200 Modulname (Deutsch) Technologien der Nano- und Mikrosystemtechnik I Modulname (Englisch) Nano- and Microsystem Technologies I 2 Modulkürzel Leistungspunkte (LP) Semesterwochenstunden (SWS) Moduldauer (Anzahl der Semester) 6 Turnus jedes Semester 7 Sprache deutsch 8 Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Hermann Sandmaier Institut für industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb Lehrstuhl für Mikrosystemtechnik hms@iff.uni-stuttgart.de jes@iff.uni-stuttgart.de 9 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Hermann Sandmaier 0 Verwendbarkeit/ Zuordnung zum Curriculum Maschinenbau Bachelor, Ergänzungsmodul, Kompetenzfeld, Wahl, Sem. Maschinenbau Master, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Mikrosystemtechnik, Kernfach, Wahl,.-2. Sem. - Bachelor Technologiemanagement, Ergänzungsmodul, Kompetenzfeld II, Wahl, Sem. - Master Mikrotechnik, Gerätetechnik und technische Optik, Vertiefungsmodul, VM (Mikrotechnik/ Mikrosystemtechnik) Pflicht, Wahl, Sem. Voraussetzungen keine 2 Lernziele Im Modul Technologien der Nano- und Mikrosystemtechnik I - haben die Studierenden die wichtigsten Technologien und Verfahren zur Herstellung von Bauelementen der Mikroelektronik als auch der Nano- und Mikrosystemtechnik kennen gelernt, - können die Studierenden einzelne technologische Prozesse bewerten und sind in der Lage Prozessabläufe selbstständig zu entwerfen.

22 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 2 Erworbene Kompetenzen: Die Studierenden - können die wichtigsten Materialien der Nanound Mikrosystemtechnik benennen und beschreiben, - können die wichtigsten Verfahren der Mikroelektronik sowie der Nano- und Mikrosystemtechnik benennen und mit Hilfe physikalischer Grundlagenkenntnisse erläutern, - beherrschen die wesentlichen Grundlagen des methodischen Vorgehens zur Herstellung von mikrotechnischen Bauelementen, - haben ein Gefühl für den Aufwand einzelner Verfahren entwickeln können, - sind mit den technologischen Grenzen der Verfahren vertraut und können diese bewerten, - sind in der Lage, auf der Basis gegebener technologischer und wirtschaftlicher Randbedingungen, die optimalen Prozessverfahren auszuwählen und einen kompletten Prozessablauf für die Herstellung von mikrotechnischen Bauelementen zu entwerfen. 3 Inhalt Die Vorlesung vermittelt den Studierenden die Grundlagen, um die komplexen Prozessabläufe bei der Herstellung von modernen Bauelementen der Mikroelektronik sowie der Nano- und Mikrosystemtechnik zu verstehen. Nach einer Einführung in die Thematik werden zunächst die wichtigsten Materialien - insbesondere Silizium - vorgestellt. Anschließend werden die bedeutendsten Prozesse zur Herstellung von mikroelektronischen und mikrosystemtechnischen Bauelementen und Systemen behandelt. Insbesondere werden die Grundlagen zur Dünnschichttechnik, zur Lithographie und zu den Ätzverfahren vermittelt. Abschließend werden als Vertiefung die Prozessabläufe der Oberflächen- und Bulkmikromechanik kurz vorgestellt und erläutert. Anhand von Anwendungsbeispielen wird gezeigt, wie durch eine geschickte Aneinanderreihung der einzelnen Prozesse komplexe Bauelemente, wie elektronische Schaltungen oder Mikrosysteme, hergestellt werden können. 4 Literatur/Lernmaterialien - Korvink, J. G.; Paul O.,MEMS - A practical guide to design, analysis and applications, Springer, Menz, W.; Mohr, J.; Paul, O., Mikrosystemtechnik für Ingenieure, Weinheim: Wiley-VCH, Madou, M., Fundamentals of Microfabrication, 2.

23 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 22 5 (Englisch) 6 Abschätzung des Arbeitsaufwandes Auflage, Boca Raton: crcpress, Bhushan, B., Handbook of Nanotechnology, Springer, Völklein, F.; Zetterer T., Praxiswissen Mikrosystemtechnik, 2. Auflage, Wiesbaden, Vieweg, Schwesinger N.; Dehne C.; Adler F., Lehrbuch Mikrosystemtechnik, Oldenburg Verlag, Handouts, Skript und CD zur Vorlesung Online-Vorlesungen: Technologien der Nano- und Mikrosystemtechnik I, Vorlesung, 4.0 SWS Nano- and Microsystem Technologies I, lecture, 4.0 SWS Präsenzzeit: 42 Stunden Selbststudium: 38 Stunden Summe: 80 Stunden keine 7a (unbenotet) (Deutsch) none (unbenotet) (Englisch) Technologien der Nano- und Mikrosystemtechnik 7b (benotet) (Deutsch) I,.0, mündlich, 40 min Nano- and Microsystem Technologies I, (benotet) (Englisch).0, oral, 40 min 8 Grundlage für... Technologien der Nano- und Mikrosystemtechnik II Zusatzinformationen (optional) 9 Medienform Präsentation mit Animationen und Filmen, Beamer, Tafel, Anschauungsmaterial 20 Bezeichnung der zugehörigen Modulprüfung/en Vergibt das Prüfungsamt und Prüfnummer/n 2 Import-Exportmodul Anbieter (Fakultät oder Institut): Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb

24 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 23 Nutzer (Studiengang): Bachelor of Science Techn. orient. Betriebswirtschaftslehre Bachelor of Science Technologiemanagement Bachelor of Science Maschinenbau Master of Science Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik 3.2 Wahlmöglichkeit Gruppe 2: Gerätekonstruktion/Gerätetechnik 3.2. Gerätekonstruktion und -fertigung in der Feinwerktechnik Modulbeschreibung Stand: 23. Juli 200 Modulname (Deutsch) Gerätekonstruktion und -fertigung in der Feinwerktechnik Modulname (Englisch) Design and Production in Precision Engineering 2 Modulkürzel Leistungspunkte (LP) 6 4 Semesterwochenstunden (SWS) 4,0 5 Moduldauer (Anzahl der Semester) 6 Turnus jedes 2. Semester, WS 7 Sprache deutsch 8 Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Schinköthe Institut für Konstruktion und Fertigung in der Feinwerktechnik Tel. 07 / schinkoethe@ikff.uni-stuttgart.de 9 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Schinköthe, Dipl.-Ing. E. Burkard 0 Verwendbarkeit/ Zuordnung zum Maschinenbau Bachelor, Ergänzungsmodul, Curriculum Kompetenzfeld, Wahl, 5. Sem. Technologiemanagement Bachelor, Ergänzungsmodul, Kompetenzfeld, Wahl, 5. Sem. Mechatronik Bachelor, Ergänzungsmodul, Kompetenzfeld, Wahl, 5. Sem. Maschinenbau Master, Vertiefungsmodul, Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit: Gruppe Konstruktion,. Sem. Maschinenbau Master, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Feinwerktechnik, Kernfach, Wahl,. Sem. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik, Technische Optik Master, Vertiefungsmodul, Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit: Gruppe Gerätekonstruktion/Gerätetechnik,. Sem.

25 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 24 Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik, Technische Optik Master, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Feinwerktechnik, Kernfach, Wahl,. Sem. Voraussetzungen Abgeschlossene Grundlagenausbildung in Konstruktionslehre 2 Lernziele Die Studierenden kennen die Methodik der Geräteentwicklung und beherrschen methodische Ansätze zur kreativen Lösungsfindung. Die Studierenden verstehen Päzisionsgeräte bzgl. Genauigkeit und Fehlerverhalten zu analysieren. Die Studierenden beherrschen die Toleranzrechnung und Toleranzanalyse. Die Studierenden können Geräte zuverlässigkeitsund sicherheitsgerecht auslegen. Die Studierenden kennen die Beziehungen zwischen Gerät und Umwelt und die Möglichkeiten zur Schwingungsdämpfung und Lärmminderung in der Gerätetechnik. 3 Inhalt Entwicklung und Konstruktion feinwerktechnischer Geräte und Systeme mit Betonung des engen Zusammenhangs zwischen konstruktiver Gestaltung und zugehöriger Fertigungstechnologie. Methodik der Geräteentwicklung, Ansätze zur kreativen Lösungsfindung, Genauigkeit und Fehlerverhalten in Geräten, Präzisionsgerätetechnik (Anforderungen und Aufbau genauer Geräte und Maschinen), Toleranzrechnung, Toleranzanalyse, Zuverlässigkeit und Sicherheit von Geräten (zuverlässigkeits- und sicherheitsgerechte Konstruktion), Beziehungen zwischen Gerät und Umwelt, Lärmminderung in der Gerätetechnik. Beispielhafte Vertiefung in zugehörigen Übungen und in den Praktika Einführung in die 3D-Messtechnik, Zuverlässigkeitsuntersuchungen und Lebensdauertests 4 Literatur/Lernmaterialien Schinköthe, W.: Skript zur Vorlesung Gerätekonstruktion und -fertigung in der Feinwerktechnik. Universität Stuttgart, Institut für Konstruktion und Fertigung in der Feinwerktechnik. Krause, W. Gerätekonstruktion in Feinwerktechnik und Elektronik. München: Hanser Verlag (Englisch) 3970 Gerätekonstruktion und -fertigung in der Feinwerktechnik, Vorlesung, 3,0 SWS Gerätekonstruktion und -fertigung in der Feinwerktechnik, Übung (inkl. Praktikum, Einführung in die 3D-Messtechnik, Zuverlässigkeitsuntersuchungen und Lebensdauertests, 2 x,5 Stunden),,0 SWS 3970 Design and Production in Precision Engineering, lecture, 3,0 SWS

26 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 25 6 Abschätzung des Arbeitsaufwandes (unbenotet) (Deutsch) 7a (unbenotet) (Englisch) (benotet) (Deutsch) 7b (benotet) (Englisch) 8 Grundlage für... Zusatzinformationen (optional) Design and Production in Precision Engineering, exercise (including Practical Laboratory, 3D-Measurement Technology, System Reliability and Endurance Tests, 2 x,5 hours),,0 SWS Präsenzzeit: 42 Stunden Selbststudium: 38 Stunden Summe: 80 Stunden keine none Gerätekonstruktion und -fertigung in der Feinwerktechnik,,0, schriftlich 20 min Gerätekonstruktion und -fertigung in der Feinwerktechnik,,0, written 20 min 9 Medienform Tafel, Overhead-Projektor, Beamer-Präsentation 20 Bezeichnung der zugehörigen Modulprüfung/en und Prüfnummer/n Vergibt das Prüfungsamt 2 Import-Exportmodul - -

27 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite Aktorik in der Gerätetechnik; Konstruktion, Berechnung und Anwendung mechatronischer Komponenten Modulbeschreibung Modulname (Deutsch) Modulname (Englisch) 2 Modulkürzel Leistungspunkte (LP) 6 4 Semesterwochenstunden (SWS) 4,0 Aktorik in der Gerätetechnik; Konstruktion, Berechnung und Anwendung mechatronischer Komponenten Actuators in Precision Engineering; Design, Dimensioning and Applications of Mechatronical Components 5 Moduldauer 2 (Anzahl der Semester) 6 Turnus jedes Semester 7 Sprache deutsch 8 Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Schinköthe Institut für Konstruktion und Fertigung in der Feinwerktechnik Tel. 07 / schinkoethe@ikff.uni-stuttgart.de 9 Dozenten Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Schinköthe, 0 Verwendbarkeit/ Zuordnung zum Curriculum Maschinenbau Master, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Feinwerktechnik, Kernfach, Wahl,. Sem. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik, Technische Optik Master, Vertiefungsmodul, Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit: Gruppe Gerätekonstruktion/Gerätetechnik,. Sem. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik, Technische Optik Master, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Feinwerktechnik, Kernfach, Wahl,. Sem. Voraussetzungen Abgeschlossene Grundlagenausbildung in einem Bachelor 2 Lernziele Die Studierenden kennen die Grundlagen der Magnettechnik und technologie (Werkstoffe, Verfahren, konstruktive Auslegung, Magnetisierung). Die Studierenden können elektromagnetische Antriebe (rotatorische und lineare Schrittmotoren) vereinfacht berechnen, gestalten und auslegen. Die Studierenden können elektrodynamische Antriebe (rotatorische und lineare Gleichstromkleinstmotoren) vereinfacht berechnen, gestalten und auslegen. Die Studierenden kennen piezoelektrische, magnetostriktive und andere unkonventionelle

28 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 27 Aktorik. 3 Inhalt Behandelt werden feinwerktechnische Antriebe unterschiedlicher Wirkprinzipe mit den Schwerpunkten: - Magnettechnik/-technologie (Werkstoffe, Verfahren, konstruktive Auslegung, Magnetisierung) - Elektromagnetische Antriebe (rotatorische und lineare Schrittmotoren; Berechnung, Gestaltung, Anwendung) - Elektrodynamische Antriebe (rotatorische und lineare Gleichstromkleinstmotoren; Berechnung, Gestaltung, Anwendung) - Piezoelektrische, magnetostriktive und andere unkonventionelle Aktorik (neue Werkstoffe in mechatronischen Komponenten, Berechnung, Gestaltung, Anwendung) - Beispiele zur Realisierung mechatronischer Lösungen in der Gerätetechnik. Beispielhafte Vertiefung in zugehörigen Übungen und Praktika (Spezialisierungsfachpraktika und APMB). 4 Literatur/Lernmaterialien Schinköthe, W.: Skript zur Vorlesung Aktorik in der Gerätetechnik - Konstruktion, Berechnung und Anwendung mechatronischer Komponenten. Teil Vorlesungsskript Teil 2 Übung und Praktikumsversuch Piezosysteme/Ultraschallantriebe Teil 3 Übung und Praktikumsversuch Lineare Antriebssysteme / Lineardirektantriebe Stölting, H.-D.; Kallenbach, E.: Handbuch Elektrische Kleinantriebe. München: Hanser Verlag (Englisch) 6 Abschätzung des Arbeitsaufwandes 7a 7b (unbenotet) (Deutsch) (unbenotet) (Englisch) (benotet) (Deutsch) 3626 und Aktorik in der Gerätetechnik; Konstruktion, Berechnung und Anwendung mechatronischer Komponenten, 3 SWS Vorlesung und SWS Übung 3626 and Actuators in Precision Engineering; Design, Dimensioning and Applications of Mechatronical Components, lecture and exercise, 4,0 SWS Präsenzzeit: 42 Stunden Selbststudium: 38 Stunden Summe: 80 Stunden keine none Aktorik in der Gerätetechnik; Konstruktion, Berechnung und Anwendung mechatronischer Komponenten,,0, mündlich 40 min Actuators in Precision Engineering; Design, Di-

29 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 28 (benotet) (Englisch) 8 Grundlage für... Zusatzinformationen (optional) mensioning and Applications of Mechatronical Components,,0, oral 40 min 9 Medienform Tafel, Overhead-Projektor, Beamer-Präsentation 20 Bezeichnung der zugehörigen Modulprüfung/en und Prüfnummer/n Vergibt das Prüfungsamt 2 Import-Exportmodul Medizingerätetechnik In Vorbereitung

30 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite Wahlmöglichkeit Gruppe 3: Optische Technologien / Optische Fertigungstechnologien 3.3. Materialbearbeitung mit Lasern Modulbeschreibung Stand: 08. April 200 Modulname (Deutsch) Materialbearbeitung mit Lasern Modulname (Englisch) Material Processing with Lasers 2 Modulkürzel Leistungspunkte (LP) 6 4 Semesterwochenstunden (SWS) 4 5 Moduldauer (Anzahl der Semester) 6 Turnus jedes 2. Semester, SS 7 Sprache Deutsch 8 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. Thomas Graf Institut für Strahlwerkzeuge graf@ifsw.uni-stuttgart.de 9 Dozenten Prof. Dr. Thomas Graf 0 Verwendbarkeit/ Zuordnung zum Curriculum Maschinenbau Master, Vertiefungsmodul, Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit, Gruppe Produktion,. Sem. Werkstoff- und Produktionstechnik Master, Vertiefungsmodul, Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit, Gruppe Produktion,. Sem. Produktentwicklung und Konstruktionstechnik Master, Vertiefungsmodul, Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit, Gruppe Produktion,. Sem. Mikrosystemtechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Master, Vertiefungsmodul, Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit, Gruppe Produktion,. Sem. Energietechnik Master, Vertiefungsmodul, Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit, Gruppe Produktion,. Sem. Technologiemanagement Master, Vertiefungsmodul, Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit, Gruppe Produktion,. Sem. Mechatronik (bisher AUTIP) Master, Vertiefungsmodul, Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit, Gruppe Produktion,. Sem.

31 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 30 Maschinenbau Master, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Laser in der Materialbearbeitung, Kernfach, Wahl, -2. Sem. Werkstoff- und Produktionstechnik Master, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Laser in der Materialbearbeitung, Kernfach, Wahl, -2. Sem. Produktentwicklung und Konstruktionstechnik Master, Vertiefungsmodul, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Laser in der Materialbearbeitung, Kernfach, Wahl, -2. Sem. Mikrosystemtechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Master, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Laser in der Materialbearbeitung, Kernfach, Wahl, -2. Sem. Energietechnik Master, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Laser in der Materialbearbeitung, Kernfach, Wahl, -2. Sem. Technologiemanagement Master, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Laser in der Materialbearbeitung, Kernfach, Wahl, -2. Sem. Mechatronik (bisher AUTIP) Master, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Laser in der Materialbearbeitung, Kernfach, Wahl, -2. Sem. Maschinenbau Bachelor, Kompetenzfeld (Wahlpflichtbereich), 6. Sem. Mechatronik Bachelor, Kompetenzfeld (Wahlpflichtbereich), 6. Sem. Technologiemanagement Bachelor, Kompetenzfeld (Wahlpflichtbereich), 6. Sem. Voraussetzungen 2 Lernziele Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten des Strahlwerkzeuges Laser insbesondere beim Schweißen, Schneiden, Bohren, Strukturieren, Oberflächenveredeln und Urformen kennen und verstehen. Wissen, welche Strahl-, Material- und Umgebungseigenschaften sich wie auf die Prozesse auswirken. Bearbeitungsprozesse bezüglich Qualität und Effizienz bewerten und verbessern können 3 Inhalt Laser und die Auswirkung ihrer Strahleigenschaf-

32 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 3 ten (Wellenlänge, Intensität, Polarisation, etc.) auf die Fertigung, Komponenten und Systeme zur Strahlformung und Stahlführung, Werkstückhandhabung, Wechselwirkung Laserstrahl-Werkstück physikalische und technologische Grundlagen zum Schneiden, Bohren und Abtragen, Schweißen und Oberflächenbehandeln, Prozeßkontrolle, Sicherheitsaspekte, Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen 4 Literatur/Lernmaterialien Buch: Laser in der Fertigung Strahlquellen, Systeme, Fertigungsverfahren Hügel, Helmut / Graf, Thomas Vieweg+Teubner ISBN: Materialbearbeitung mit Lasern, Vorlesung 5 (mit integrierten Übungen), 4,0 SWS Lehrveranstaltungen und Lehrfor Material Processing with Lasers, Lecture men (Englisch) 6 Abschätzung des Arbeitsaufwandes (unbenotet) (Deutsch) 7a (unbenotet) (Englisch) (benotet) (Deutsch) 7b (benotet) (Englisch) 8 Grundlage für... Zusatzinformationen (optional) (with Exercises), 4,0 SWS Präsenzzeit: 42 Stunden Selbststudium: 38 Stunden Summe: 80 Stunden keine none Materialbearbeitung mit Lasern,,0, schriftlich, 20 min Materialprocessing with Lasers,,0, written, 20 min 9 Medienform 20 Bezeichnung der zugehörigen Modulprüfung/en und Prüfnummer/n 2 Import-Exportmodul Anbieter (Fakultät oder Institut): 7, IFSW Nutzer (Studiengang): Technologiemanagement, Mechatronik

33 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite Anlagentechnik für die laserbasierte Fertigung Modulbeschreibung Stand: 08. April 200 Modulname (Deutsch) Anlagentechnik für die laserbasierte Fertigung Modulname (Englisch) Systems Engineering for Laser-Based Manufacturing 2 Modulkürzel Leistungspunkte (LP) 6 4 Semesterwochenstunden (SWS) 4 5 Moduldauer 2 (Anzahl der Semester) 6 Turnus jedes 2. Semester, SS (besteht aus 2 Vorlesungen, kann auch mit Teil II im WS begonnen werden, Beginn mit Teil I im SS wird aber empfohlen) 7 Sprache deutsch 8 Modulverantwortliche/r Prof. Dr. Thomas Graf Institut für Strahlwerkzeuge graf@ifsw.uni-stuttgart.de 9 Dozenten Dr. Rudolf Weber, Dr. Andreas Letsch 0 Verwendbarkeit/ Zuordnung zum Curriculum Maschinenbau Master, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Laser in der Materialbearbeitung, Ergänzungsfach, Wahl, -2. Sem. Werkstoff- und Produktionstechnik Master, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Laser in der Materialbearbeitung, Ergänzungsfach, Wahl, -2. Sem. Produktentwicklung und Konstruktionstechnik Master, Vertiefungsmodul, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Laser in der Materialbearbeitung, Ergänzungsfach, Wahl, -2. Sem. Mikrosystemtechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Master, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Laser in der Materialbearbeitung, Ergänzungsfach, Wahl, -2. Sem. Energietechnik Master, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Laser in der Materialbearbeitung, Ergänzungsfach, Wahl, -2. Sem. Technologiemanagement Master, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Laser in der Materialbearbeitung, Ergänzungsfach, Wahl, -2. Sem.

34 Modulhandbuch MSc. Maschinenbau/Mikrotechnik, Gerätetechnik und Technische Optik Seite 33 Mechatronik (bisher AUTIP) Master, Spezialisierungsmodul, Spezialisierungsfach Laser in der Materialbearbeitung, Ergänzungsfach, Wahl, -2. Sem. Voraussetzungen 2 Lernziele Die Voraussetzungen für sinnvolle und effiziente Laser-Anwendungen in der Materialbearbeitung kennen und verstehen. Begreifen der für den Anlagenbau entscheidenden Laserprozessgrößen. Wissen wie diese durch geeignete Auslegung der Anlagen erfüllt werden können. Anlagen bezüglich technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten bewerten und verbessern können. 3 Inhalt Die wichtigsten Anwendungen des Lasers in der Materialbearbeitung Anlagenkonzepte vom Roboterschweißen bis zur Laserfusion Auslegung der Anlage von den mechanische Komponenten und Strahlführungssystemen bis zur Achsendynamik Peripherie von der Steuerung bis zu Sicherheitsaspekten Kommerzielle Aspekte von der Stückkostenrechnung bis zur Anlagenamortisation 4 Literatur/Lernmaterialien Folien der Vorlesungen 5 (Englisch) 6 Abschätzung des Arbeitsaufwandes 7a 7b (unbenotet) (Deutsch) (unbenotet) (Englisch) (benotet) (Deutsch) 362 Anlagentechnik für die laserbasierte Fertigung Teil I: von der Anwendung zur Anlage, 2,0 SWS xxxxx Anlagentechnik für die laserbasierte Fertigung Teil II: von der Anlage zum Betrieb, 2,0 SWS 362 Systems Engineering for Laser-Based Manufacturing Part I: from the Application to the Installation, 2,0 SWS xxxxx Systems Engineering for Laser-Based Manufacturing Part II: from the Installation to the Operation Präsenzzeit: 42 Stunden Selbststudium: 38 Stunden Summe: 80 Stunden keine none Anlagentechnik für die laserbasierte Fertigung Teil I: von der Anwendung zur Anlage, 0,5, münd-