Zum Inhalt springen

Anwendungen

Mikrogefertigte Teile nach Anwendung

Sechs Anwendungsgruppen senden die meisten Anfragen zur Mikrozerspanung. Jede hat eigene Werkstoffe, ein eigenes kritisches Merkmal und eigene Unterlagen. Finden Sie Ihre, prüfen Sie die typischen Werte und senden Sie dann die Zeichnung. Jede Zahl hier ist typisch und keine Garantie.

Überblick: Teile, Werkstoffe und Fertigungsweg

Wie sich Mikroteile üblicherweise nach Anwendung aufteilen. Die Verfahren werden auf der Seite Verfahren der Mikrozerspanung erklärt.

Typische Kombinationen, keine Regel für jedes Teil.
AnwendungTypische TeileÜbliche WerkstoffeÜblicher WegKritisches Merkmal
Mikroteile für MedizinprodukteKanülen, Backeneinsätze, Endoskopspitzen, Knochenschrauben, Führungsstifte316L, Ti-6Al-4V ELI, 17-4PH, PEEKLangdrehen, 5-Achs-MikrofräsenGratfreie Kanten, Konzentrizität der Bohrung, Chargenrückverfolgbarkeit
DentalkomponentenAbutmentschrauben, Implantatanaloga, Abutment-Rohlinge, HalteelementeTi Grade 4, Ti-6Al-4V ELI, CoCrLangdrehen mit angetriebenen WerkzeugenInnensechskant oder Innenlappen, Gewinde M1.4 bis M2, Sitzwinkel
Steckerstifte und KontakteStifte, geschlitzte Buchsen, Crimpkontakte, FederkontaktstifteMessing C36000, BeCu C17300, Phosphorbronze C51000, C14500Langdrehen, danach GalvanikStiftdurchmesser, Schlitzbreite, Schichtdicke
Uhren- und InstrumententeileSchrauben, Triebe, Wellen, Kronen, Gehäuserohre, kleine Zahnräder316L, 904L, Messing CuZn39Pb3, Kohlenstoff-Triebstahl, Ti Grade 5Langdrehen, Zahnradwälzfräsen, PolierenZapfendurchmesser, Gewindepassung, kosmetische Oberfläche
Halter für Optik und PhotonikLinsenfassungen, Faserferrulenhalter, Sprengringe, kleine kinematische Teile6061-T6, Edelstahl 303 und 416, Invar 36, Ti Grade 5Langdrehen, 5-Achs-MikrofräsenKonzentrizität Bohrung zu Außendurchmesser, Rechtwinkligkeit des Sitzes, Gewinde für den Haltering
MEMS- und Halbleiter-TestvorrichtungenSonden- und Federkontakthalter, Testsockelkörper, Die-Träger, AusrichtnesterPEEK, PEI (Ultem), PAI (Torlon), ESD-Kunststoffe, bearbeitbare GlaskeramikMikrofräsen, MikrobohrenLage des Lochbildes, Lochdurchmesser in Kunststoff, Ebenheit

Mikroteile für Medizinprodukte

Minimalinvasive Instrumente, Endoskope und orthopädische Systeme brauchen Teile, die klein, sauber und rückverfolgbar sind. Typische Teile sind Kanülenspitzen mit seitlichen Fenstern, Backeneinsätze für Greifer, Mikroschrauben, Führungsstifte und Gehäuse für Sensoren. Edelstahl 316L und Ti-6Al-4V ELI sind die Standardwerkstoffe, mit 17-4PH oder Edelstahl 465, wo ein Instrumententeil gehärtet sein muss.

Das Merkmal, an dem Teile am häufigsten scheitern, ist keine Abmessung, sondern eine Kante. Ein Grat von wenigen Mikrometern in einem Kanülenfenster kann Gewebe verletzen oder Partikel abgeben. Legen Sie den Kantenzustand auf der Zeichnung fest (zum Beispiel „Kanten gratfrei bei 20-facher Vergrößerung, Kantenbruch max. 0.02 mm“) und vereinbaren Sie, wie er geprüft wird. Lange schlanke Teile gehen auf einen Langdrehautomaten; Teile mit Fenstern oder Flächen auf mehreren Seiten brauchen zusätzlich angetriebene Werkzeuge oder eine 5-Achs-Fräsmaschine. Der Ratgeber zu Mikrobauteilen für minimalinvasive Medizinprodukte geht ins Detail.

Dentalkomponenten

Abutmentschrauben, Implantatanaloga und Halteelemente sind eine klassische Aufgabe für Langdrehautomaten: ein gedrehter Körper mit einem Gewinde von etwa M1.4 bis M2, einem konischen oder ebenen Sitz und einem Innensechskant oder Innenlappen, der auf derselben Maschine gestoßen oder gefräst wird. Titan Grade 4 und Ti-6Al-4V ELI überwiegen.

Sitzwinkel und Antriebsgeometrie entscheiden, ob das Teil zum Implantatsystem passt, deshalb tragen sie die engsten Vorgaben. Die Gewindeprüfung in dieser Größe erfolgt mit feinen Gewindelehren oder optischer Messung; vereinbaren Sie vor der Fertigung, welche. Das farbige Eloxieren von Titan dient oft der Kennzeichnung von Größen und trägt keine nennenswerte Schichtdicke auf.

Steckerstifte und Kontakte

Gedrehte Kontakte kommen zum Einsatz, wo gestanzte die Genauigkeit, den Strom oder die Steckzyklen nicht erreichen: hochzuverlässige Rundsteckverbinder, Prüfspitzen und Federkontaktstifte. Automatenmessing C36000 ist am günstigsten zu drehen; Berylliumkupfer C17300 oder Phosphorbronze C51000 kommt zum Einsatz, wo der Kontakt federn muss; Tellurkupfer C14500, wo die Leitfähigkeit zählt.

Geschlitzte Buchsen werden gedreht, geschlitzt und dann auf einen festen Durchmesser zugedrückt, und BeCu wird nach der Bearbeitung ausgehärtet, damit die Finger ihre Kraft halten. Die Galvanik ist Teil des Teils: Gold über einer Nickel-Unterschicht ist die übliche Steckoberfläche, Zinn oder Silber für Crimpenden. Die Galvanikvorgabe gehört auf die Zeichnung, damit sie im Angebot enthalten ist. Siehe Mikro-Steckerstifte und -Buchsen und BeCu gegen Phosphorbronze.

Uhren- und Instrumententeile

Schrauben, Triebe, Wellen, Kronen, Gehäuserohre und kleine Zahnräder für Uhren und Präzisionsinstrumente. Messingplatinen und Brücken, gehärteter Kohlenstoff-Triebstahl, 316L oder 904L für Gehäuseteile und Titan für leichte Gehäuse. Zapfendurchmesser werden auf wenige Mikrometer gehalten und meist nach dem Drehen durch Rollieren oder Glattwalzen fertiggestellt, was die Oberfläche zugleich härtet und glättet.

Kosmetische Teile brauchen eine schriftliche Vorgabe: welche Flächen sichtbar sind, welche Oberfläche sie erhalten und mit welcher Vergrößerung sie geprüft werden. Ohne sie bieten zwei Betriebe zwei verschiedene Aufträge an. Mehr im Ratgeber zu Uhrenkomponenten.

Halter für Optik und Photonik

Linsenfassungen, Faserferrulenhalter, Sprengringe und kleine kinematische Teile halten Glas in Position, deshalb sind die kritischen Vorgaben die Konzentrizität der Bohrung zum Außendurchmesser und die Rechtwinkligkeit des Linsensitzes zur Achse. Beides in einer Aufspannung auf einem Langdrehautomaten oder einer Drehmaschine mit Gegenspindel zu drehen, hält sie im Bezug zueinander.

Der Werkstoff folgt der thermischen Auslegung. Aluminium 6061-T6 ist leicht und lässt sich gut schwärzen; Edelstahl 303 oder 416 ist steifer; Titan hat einen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der vielen Gläsern näher kommt; Invar 36 bewegt sich kaum mit der Temperatur, ist aber langsam zu zerspanen. Schwarzeloxieren oder chemisches Schwärzen verringert Streulicht.

MEMS- und Halbleiter-Testvorrichtungen

Sondenhalter, Testsockelkörper, Die-Träger und Ausrichtnester bestehen überwiegend aus Kunststoff: PEEK, PEI, PAI und ESD-Varianten, manchmal bearbeitbare Glaskeramik, wo Hitze oder Isolation es verlangen. Das typische Teil ist eine Platte mit Hunderten von Löchern ab etwa 0.2 mm Durchmesser in feiner Teilung, bei der die Lage jedes Lochs zu einem Bezug wichtiger ist als jede einzelne Größe.

Kunststoffe bewegen sich. Die Betriebe glühen den Rohling, schruppen, lassen das Teil ruhen und schlichten in einem temperaturstabilen Raum, und bieten dennoch eine gröbere Klasse an als bei Metall. Nennen Sie die Sonde oder den Stift, der in jedes Loch passen muss, damit der Betrieb am echten Teil prüfen kann. Die Toleranzreferenz nennt typische Lochgrößen und -tiefen.

Werkstoffe hinter diesen Anwendungen

Bezeichnungen der oben genannten Sorten. Fordern Sie ein Werkszeugnis an, das die Norm der Zeichnung nennt. Hintergrund: Invar, Berylliumkupfer.

WerkstoffBezeichnungHinweis
Edelstahl 316LUNS S31603, EN 1.4404Implantatqualität bei Stangen nach ASTM F138. Passivierung nach ASTM A967 oder F86.
Ti-6Al-4V ELIUNS R56401, ASTM F136Implantat- und Dentalqualität. Weniger Zwischengitteratome als Standard-Grade-5.
Ti Grade 4UNS R50700, ASTM F67Reintitan, üblich für Dentalimplantatkörper.
BerylliumkupferC17300 (bleihaltig), C17200Federkontakte. Bearbeitet, dann ausgehärtet. Schleifstaub ist gesundheitsgefährdend; Betriebe brauchen Schutzmaßnahmen.
PhosphorbronzeC51000, EN CuSn5Kontakte und Federn, wo BeCu nicht gewünscht ist.
AutomatenmessingC36000, EN CW614N (CuZn39Pb3)Am schnellsten zu drehen. Bleigehalt unterliegt den RoHS-Ausnahmen.
Invar 36UNS K93600, EN 1.3912Wärmeausdehnung etwa 1.2 ppm/K, für Halter, die sich mit der Temperatur nicht bewegen dürfen. Zäh zu zerspanen.
PEEK und PAIUngefüllt, glas- oder kohlefaserverstärktVorrichtungen und Isolatoren. Großzügigere Toleranzen als bei Metall; vor den Schlichtschnitten glühen.

Was der Anfrage beizufügen ist

Eine Zeichnung allein ergibt einen Preis für die Bearbeitung. Diese Unterlagen ergeben einen Preis für das Teil, das Sie tatsächlich brauchen, und sie erlauben uns, Betriebe zu vermitteln, die bereits so arbeiten.

AnwendungBeifügen
Medizin und DentalWerkszeugnis nach EN 10204 3.1 mit Schmelznummer, Erstmusterprüfung, Vorgabe für Reinigung und Passivierung, Chargenrückverfolgbarkeit, Verpackung, die Teile getrennt hält.
SteckverbinderGrundwerkstoff und Zustand, Galvanikvorgabe mit Schichtdicke an einer festgelegten Messstelle, Lötbarkeits- oder Kontaktwiderstandsprüfung falls nötig, Gurt- oder Schüttgutverpackung.
UhrenteileKosmetische Vorgabe mit benannten A-Flächen, Oberfläche (poliert, satiniert, PVD), Härte für Triebstahl, Vergrößerung bei der Prüfung.
OptikBezugssystem für die Konzentrizität, Vorgabe für Schwarzeloxieren oder Schwärzen, Grenzwerte für Sauberkeit und Ausgasung, falls das Teil ins Vakuum kommt.
MEMS-VorrichtungenWerkstoffsorte und ESD-Anforderung, Lagetoleranz der Löcher zu einem benannten Bezug, Sonden- oder Stifttyp, der passen muss.

FAQ zu Anwendungen

Typische Werte für jede Merkmalart: Toleranzen und Werkstoffe.

Welche Anwendung verlangt die engsten Toleranzen?

Meist Optik und Uhrenteile, wo Zapfendurchmesser und Bohrungskonzentrizität an ausgewählten Merkmalen auf wenige Mikrometer gehalten werden. Medizinteile werden häufiger von Kantenzustand und Rückverfolgbarkeit bestimmt als von der kleinsten Zahl auf der Zeichnung. Typische Werte für jede Merkmalart stehen auf der Seite mit der Toleranzreferenz.

Brauche ich für ein Implantatteil einen Betrieb mit Qualitätssystem für Medizinprodukte?

Für Serienteile, die in ein reguliertes Produkt eingehen, verlangen es die meisten Einkäufer. Nennen Sie die Anforderung in der Anfrage. Wir vermitteln nur Betriebe, die angeben, sie zu erfüllen, und Sie sollten sich das Zertifikat vor der Bestellung vom Betrieb zeigen lassen. Bei Prototypen und Instrumententeilen akzeptieren viele Einkäufer einen Betrieb ohne ein solches.

Kann der Zerspanungsbetrieb Steckerkontakte galvanisieren?

Einige Betriebe galvanisieren im eigenen Haus, die meisten nutzen einen Galvanik-Unterauftragnehmer, den sie steuern. In beiden Fällen gehören Galvanikvorgabe und Schichtdicke auf die Zeichnung, damit das Angebot sie enthält. Gold über Nickel ist die übliche Kontaktoberfläche; die Nickel-Unterschicht verhindert, dass Kupfer ins Gold diffundiert.

Warum werden Löcher in Kunststoffvorrichtungen großzügiger angeboten als in Metall?

PEEK, PEI und PAI dehnen sich mit der Temperatur stärker aus als Metalle, nehmen etwas Feuchte auf und entspannen sich nach der Bearbeitung. Ein Loch, das an der Maschine richtig misst, kann sich einen Tag später um einige Mikrometer verändern. Die Betriebe glühen Rohlinge und schlichten in Stufen und bieten dennoch eine Klasse gröber an als bei Aluminium oder Edelstahl.

Senden Sie die Zeichnung für Ihre Anwendung

Nennen Sie in der Anfrage die Anwendung, den Werkstoff und das kritische Merkmal. Wir bringen sie mit bis zu 3 Betrieben zusammen, die solche Teile fertigen, und antworten innerhalb von 24 Geschäftsstunden.

Anfrage senden