Unerreicht: Zero Ideal
Bei keinem Verfahren mit definierter Schneide lassen sich so feine Oberflächen herstellen wie durch Schleifen. Dabei überholen innovative Schleifmittel und Schleifmaschinen in immer kürzeren Abständen in Sachen Performance und Ebenheit das bisher Beste. Zum Beispiel die UPG-Serie (Ultra Planarization Grinder) von Okamoto. Diese Generation von Schleifmaschinen ist mit der ‚Zero-Ideal-Technologie’ ausgerüstet, die bis in den Nanometer-Bereich hervorragende und zum Teil bisher unerreichte Oberflächenergebnisse liefert.
Geschliffene Ebenheit von 0,3 µm beim Rundschleifen oder zehnfach kürzere Schleifzeiten pro Werkstück beim Profilschleifen: Das sind Ergebnisse, die Hersteller in der industriellen Fertigung aufhorchen lassen. Möglich macht dies Okamoto, Hersteller von Polier- und Schleifmaschinen. Das weltweit rund 1.400 Mitarbeiter zählende Unternehmen wurde 1935 in Japan gegründet und hat Niederlassungen in über 70 Ländern. In Asien hat das Unternehmen einen Marktanteil von 75%, und auch in Amerika und Europa finden Okamoto Maschinen und Anlagen immer mehr Anhänger. Norbert L. Müller, Sales Manager bei Okamoto, erklärt: „Modernste Technologie, gepaart mit pfiffigen Lösungen, robuster, stabiler Verarbeitung und umfassenden Serviceleistungen sorgen für stetig steigende Akzeptanz bei unseren Kunden.“ Durch eine umfassende Produktpalette für alle Bereiche der Schleiftechnik - Werkzeug- und Spezialmaschinen, Pitch-Polisher zum Läppen und Polieren oder Halbleiter-Equipment - erhält der Anwender nach Angaben von Okamoto innovative, aufeinander abgestimmte Technologie bis hin zum letzten, entscheidenden Schliff beziehungsweise zur Politur. Denn immer mehr gelten die Oberflächengüte oder die Ebenheit als die entscheidenden Qualitätsmerkmale. Dazu Thomas Loscher, Application Engineer bei Okamoto: „Feinste, glatte Oberflächen sind in vielen Bereichen der industriellen Produktion gefordert, und die extremen Toleranzgrenzen stellen höchste Ansprüche an die Maschinen und Werkzeuge.“ Ein Beispiel: Eine perfekt geschliffene Oberfläche sorgt dafür, dass Maschinenkomponenten später in ultramodernen und dynamischen Bearbeitungszentren drallfrei, prozesssicher und wirtschaftlich produzieren. Etwa hochgenau geschliffene Lager und Wellen, mit denen Spindeln 40.000 min-1 erreichen. Da macht sich jede auch nur kleinste Toleranz bemerkbar. „Alle Hersteller der Industrie wollen diese Oberflächengüten - und Okamoto erschließt ihnen diese Präzision durch innovative Schleiftechnologie. Unsere Komplettlösungen finden sich daher mittlerweile etwa im Werkzeug-, Maschinen oder Fahrzeugbau, in der Raumfahrtindustrie oder in der Halbleiter-, Wafer- und optischen Industrie. Das sind dann entsprechende und bei Bedarf auf die jeweilige Anwendung hin optimierte Schleif- oder Läpp- beziehungsweise Poliermaschinen, mit denen der Anwender die gewünschten Ebenheiten vom Millimeter- über µm- und nm- bis hinunter in kaum noch messbare Bereiche realisieren kann“, verspricht Thomas Loscher. Furore macht Okamoto nach eigenen Angaben beispielsweise mit der Schleifmaschinenserie UPG. Die Rundtisch-, Profil-, Verzahnungs-, Flach- und Portalschleifmaschinen haben die ‚Zero-Ideal-Technologie’ mit dem non-contact-Hochpräzisions-Hydrostatik-System. Es handelt sich hier laut Okamoto um eine bahnbrechende Technologie, die die Stärke des Ölfilms für die Tischführung an verschiedenen Stellen durch Sensoren überwacht und vollautomatisch durch Düsen flexibel den jeweiligen Belastungen anpasst. Das vermeidet Schwankungen der Aufspannfläche. Dieses innovative Maschinenkonzept ermöglicht es, die Variation des Ölfilms auf ein Siebtel der bisherigen Schwankungen zu reduzieren und gleichzeitig die Stabilität um das Vierfache zu erhöhen. Außerdem wird eine um 400% gesteigerte Genauigkeit des Werkstücks erreicht. So schafft die Rundtischschleifmaschine UPR 3 NC eine Ebenheit von hervorragenden 0,3 µm. Höchstleistungen verspricht Okamoto auch beim Flachschleifen großer Bauteile: Die Flachschleifmaschinen UPG84NC und 408NC realisieren laut Okamoto durch die Zero-Ideal-Technologie weniger als die Hälfte des bisher gültigen Standards in Sachen Ebenheiten: maximale Abweichungen von lediglich bis zu 0,5 µm über 4.000 mm Tischlänge x 800 mm Querweg sind dabei neue Dimensionen. Beim Profilschleifen zeigt die UPG31Li laut Okamoto eindrucksvoll das Zusammenspiel modernster Komponenten: Berührungslose Linearmotoren, integrierte CCD-Kamera, integrierte Abrichteinheit, verstärktes Maschinenbett sowie das neuartige Hydrostatiksystem für die Tischführung ermöglichen beste Oberflächengüten und eine bis zu zehnfach kürzere Schleifzeit pro Werkstück gegenüber herkömmlichen Profilschleifmaschinen. 300-mm-Wafer werden als Wachstumsträger der Zukunft gesehen. Für die Oberflächengenauigkeit ist die Toleranz bei der Waferherstellung äußerst gering. Bildlich dargestellt bedeutet dies, dass auf einer Fläche, die der Stadt Freiburg mit 153 km2 entspricht, die Abweichung lediglich 4 cm betragen darf. Okamoto bietet in diesem Bereich mit Backside-Grindern oder Final-Polishern innovative Lösungen. Sogar bei Waferdicken von < 100 µm wird eine Ebenheit von 1,5 µm realisiert, so dass beispielsweise aufwändige Nacharbeiten weitgehend entfallen. Der immer größer werdende Bedarf an großen Hochpräzisionsteilen in der optischen sowie Halbleiterindustrie beziehungsweise im Maschinen- und Anlagenbau führte nach Angaben des Herstellers zur Entwicklung des Okamoto Pitch Polishers. Unter anderem ausgestattet mit dem non-contact-System und einem Maschinentisch aus Granit sowie einer Hochgenauigkeitstischauflage realisiert diese Hightechanlage beim Bearbeiten von Messgläsern, Präzisionsspiegeln, Luftlagern oder Hochpräzisionsteilen eine nach Einschätzung von Okamoto bisher maschinell unerreichte Ebenheit von 30 nm über eine Fläche von 1.500 mm. „Ergänzt wird das Programm durch Aero Lap zum Läppen kleiner Teile im Werkzeugbau. Materialien wie HSS, Hartmetall, PVD und CVD können in kürzester Zeit ohne messbare Veränderung der Geometrie auf Spiegelglanz geläppt werden“, betont Norbert L. Müller.
www.okamotocorp.com
