Fertigung von Werkzeugelektroden für die Mikrofunkenerosion (µ-EDM)

Die Fertigung von Elektroden für Mikro-Funkenerosion (Micro Electro Discharge Machining – µ-EDM) mittels mikrotechnischer Prozesse stellt eine attraktive Alternative zu konventionellen Fertigungsprozessen dar. Fotolithografieprozesse dienen dabei dazu, organische Mikroformen mit Höhen zwischen 20 µm und 650 µm für die galvanische Abscheidung zu erzeugen. Die Füllung der Mikroformen erfolgt durch galvanische Abscheidung. Während sich zeigt, dass sich klassische Fotoresists weniger als Formmaterial eignen, können mit dem fotoempfindlichen Epoxidharz SU-8TM geeignete Mikroformen bei hohem Aspektverhältnis hergestellt werden. Allerdings gibt es für SU-8TM im Gegensatz zu klassischen Fotoresists keine Lösungsmittel, welche ein Entfernen nach der Nutzung gestatten. Einen erfolgreichen Ansatz zum Entfernen stellt der Einsatz eines neu entwickelten Plasmaveraschungs-prozesses dar, welcher dazu dient, die SU-8TM-Formen mittels Trockenätzen zu entfernen. Bei der Abscheidung des Elektrodenwerkstoffs stellt ein galvanisches Auffüllen der schmalen und gleichzeitig tiefen Mikroformen die Hauptherausforderung dar. Als Elektrodenwerkstoffe werden Cu, WCu und CoFe sowie Cu mit eingelagerten WC-Partikeln untersucht. Die fertiggestellten Elektroden werden vom Kooperations-partner Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen erprobt.