Die Mikrosystemtechnik erobert die Industrieautomation

Martin Trächtler vom Institut für Mikrotechnik und Informationstechnik der Hahn-Schickard-Gesellschaft e.V. (HSG-IMIT) bringt es auf den Punkt, wenn er sagt: „Wir bieten Komponenten und Lösungen, die in der Querschnittsthematik Industrial Automation beheimatet sind. Der Umzug in diese Hallen bringt uns daher näher zu unseren Partnern und möglichen neuen Kunden.“ Trächter ist Gruppenleiter „Inertiale Sensorsysteme“ beim HSG-IMIT, das ebenfalls in Hannover ausstellt und zu den führenden Forschungs- und Entwicklungsdienstleistern mikrotechnischer Komponenten und Systeme gehört – etwa beim Thema Energy Harvesting, um nur eines von vielen zu nennen (Stand C48).

In der Tat ist die Mikro-Branche mit ihren industriereifen und teils schon erprobten Technologien inzwischen in der Anwendung angekommen, insbesondere in der Automationstechnik. Mikro-elektromechanische Systeme (MEMS) werden drahtlos miteinander vernetzt. Monitoring-Grids dienen der Energieeinsparung in Produktionsprozessen (aber auch in der Haus- und Gebäudetechnik). Sensoren „ernten“ ihre eigene Energieversorgung aus der Umwelt, beispielsweise indem beim Öffnen eines Türgriffs genug Energie abgezweigt wird, um via Funksignal eine Beleuchtung anzusteuern. Kabel- und Installationskosten entfallen dadurch, Wartungskosten werden minimiert.

Aber auch die gezieltere Zuordnung der Nanotechnologie hin zu Leitmessen macht Sinn – einerseits hin zur Automation (zusammen mit den Mikrothemen) und andererseits zur Oberflächentechnik, die alle zwei Jahre einen Schwerpunkt in Hannover bildet (und dazwischen auf der O&S in Stuttgart).

„Die Halle 17 ist in sehr guter Lage für Besucher und potenzielle Kunden“, resümiert Heinz-Peter Hippler, Geschäftsführer des Mikro-Fachverbands Ivam. „Wir werden dadurch weiteres Potenzial erschließen.“ Der Gemeinschaftsstand des Fachverbandes bildet auch in diesem Jahr wieder das Herzstück innerhalb des nun „MicroTechnology – Smart Systems for Automation“ genannten Ausstellungsbereichs: Der „Ivam-Produktmarkt 2012“ kommt mit 31 Aussstellern nach Hannover (Halle 17, Stand C48 – Zahlen von Ende März).

Mit dem Ivam rückt auch das von ihm organisierte (englischsprachige) Industrieforum „Innovations for Industry“ in die Halle 17 (Stand C60), Traditionell hochkarätig besetzt, bringt es Trendthemen zur Sprache. Mit rund 60 Präsentationen an fünf Tagen bietet das Forum Einblicke in die internationalen Märkte der angewandten Mikro- und Nanotechnologie. Zu den großen Themen gehören der Laser als Produktionsmittel, diverse Nanotechnologien sowie „Energy Harvesting & Wireless Sensor Networks“. Das Programm kann bereits im Vorfeld eingesehen werden (www.hannovermesse.de → Leitmesse Industrial Automation → MicroTechnology → PDF-Download, rechts).

Die Aussteller im Ivam-Produktmarkt präsentieren zahlreiche Innovationen und decken Querschnittstechnologien ab – von industriellen Fertigungsprozessen über Lasertechnologien und Optik-Systeme bis hin zu Positionier-, Mess-, Dosier- und Elektroniklösungen (Stand C48). Hier ein Auszug:

Die Kugler GmbH entwickelt und produziert anspruchsvolle Ultrapräzisionsmaschinen, liefert optische und mechanische Komponenten und bietet Lohnfertigung optischer Oberflächen an, hauptsächlich aus NE-Metallen.

Moderne Laserquellen erfordern hochdynamische Bewegungssysteme. Das Fraunhofer ILT entwickelt dafür anwendungsangepasste Scan- und Optiksysteme, die das Potenzial aktueller Hochleistungslaser ausschöpfen. Je nach Anwendung können verschiedene Scanprinzipien und Multistrahltechniken kombiniert werden.

Die Lumera Laser GmbH präsentiert die Mikrobearbeitung beliebiger Materialien mit Pikosekundenlasern. Es sollen sich alle Materialien bearbeiten lassen, auch sehr harte oder Komposite. Der neue ps-Laser Hyper Rapid 75 mit 75 W und Repetitionsraten bis 1 MHz ermögliche beispielsweise Abtragsraten bis 60 mm³/min – und erhöhe damit den Durchsatz beziehungsweise senke die Stückkosten. Als Richtwert für die TCO gibt Lumera 0,2 Euro/min an.

Die Fisba Optik AG entwickelt und fertigt auf Kunden-Anforderungen und -Wünsche abgestimmte optische Lösungen, darunter Lasermodule, Mikrooptiken und anspruchsvolle Komponenten für Industrie-Anwendungen.

Spezialisiert auf Ultrakurzpulslaser, bietet die Time-Bandwith Products AG hochwertige Pikosekundenlaser für die industrielle Mikrobearbeitung an, durch deren Schnelligkeit und Flexibilität sich Bearbeitungsprozesse optimieren lassen. Anwendungsfelder sind Photovoltaik, Mikromaterialbearbeitung, die Uhren-, Druck-, Halbleiter- und Automobil-Industrie, die Medizin und Luftfahrt.

Die Elliptec Resonant Actuator AG setzt in diesem Jahr den Fokus auf die Integration in die Automatisierungstechnik und zeigt ihr Produkte für Positionieraufgaben und deren Kalibrierung. Dazu gehören kompakte Antriebseinheiten mit integrierter Elektronik und externer Kommunikations-Schnittstelle in linearer und rotatorischer Ausführung – auf der Messe präsentiert anhand einer Pick’n’Place-Serienanwendung.

Die Feinmess Dresden GmbH hat einen schnellen Planartisch für Justage- und Align-Aufgaben entwickelt. Mittels drei unabhängiger Direkt-Linearantriebe, die jeweils mit einem hochauflösenden absoluten Meßsystem ausgerüstet sind, wird das Objekt parallelkinematisch in die Zielposition verfahren und verdreht. Als einziges bewegliches Teil schwebt der Objektträger verschleißfrei auf einem wenige Mikrometer starken Luftfilm und wird nur von den Aktoren in Position gehalten. Die Korrekturbewegungen betragen maximal ±1 mm Weg und ±1° Drehwinkel. Das System ist für eine Nutzlast bis 20 kg ausgelegt.

Die Lee Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH ist Tochter der 1979 gegründeten „The Lee Company“ (Westbrook Ct., USA) und versteht sich als Marktführer für präzise Mini-Hydraulikkomponenten für die Luft- und Raumfahrt. Die Produkte werden außerdem offshore, im Motorsport, im Automobilbereich sowie in der Industrie- und Mobilhydraulik eingesetzt. Ein weiterer Bereich ist die Medizin- und Analysetechnik.

Die Alicona Imaging GmbH präsentiert das hochauflösende optische 3D-Oberflächenmessgerät InfiniteFocus, ein Mikrokoordinatenmesssystem zur Form- und Rauheitsmessung. FRT Fries Research & Technology bietet 3D-Oberflächenmesstechnik mit Mikro- und Nanometerauflösung an, berührungslos und zerstörungsfrei. Mehr als 400 Anlagen seien weltweit in den Branchen Automotive, Halbleiter, Mikrosystemtechnik, Optik, Solar/Photovoltaik et cetera im Einsatz.

Die Polytec GmbH stellt Laservibrometer-Messgeräte zur berührungslosen Schwingungsmessung her. Und die NanoFocus AG entwickelt, produziert und vertreibt bereits seit 16 Jahren optische Messsysteme und Software zur Charakterisierung von technischen Oberflächen. Die 3D-Ergebnisse liegen im Mikro- und Nanometerbereich.

Mit den Tischgeräten MD-E-60xx und den OEM-Einheiten MD-E-40xx ergänzt die Microdrop Technologies GmbH ihre Produktreihe. Die Instrumente sind für die Integration in die Prozessumgebung des Anwenders ausgelegt und dosieren Flüssigkeiten im Pico- bis Nanoliterbereich. Neben digitalen Trigger-Ein- und Ausgängen verfügen sie über zwei Schnittstellen zur Steuerung: Entweder über PC oder manuell über ein Touchpanel. Selbst kleine Tropfen (oberhalb 15 µm) sollen sich aus großen Düsen erzeugen lassen.

Das Fraunhofer Enas hat sich in seinen F+E-Aktivitäten auf die „Smart Systems Integration“ spezialisiert und beschäftigt sich in diesem Zusammenhang mit Mikro- und Nanotechnologien. Die Produkt- und Dienstleistungspalette reicht von hochgenauen Sensoren und Sensor-/Aktuatorsystemen mit Ansteuer- und Auswerteelektronik über gedruckte Funktionalitäten wie Antennen oder Batterien bis hin zur Material- und Zuverlässigkeitsforschung für die Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik.

Im Fokus stehen Entwicklung, Design und Test von Silizium- und Polymer-basierten MEMS und NEMS, Methoden und Technologien zu deren Integration mit Elektronik, Metallisierungs- und Interconnectsysteme für die Mikro- und Nanoelektronik sowie die 3D-Integration.

Individuelle Engineering-Lösungen und Service aus einer Hand: Die Feag GmbH konzipiert und realisiert elektrotechnische Schalt-, Steuer- und Prüfanlagen für hohe Anforderungen. Geschäftsfelder sind dabei Energieerzeugung und -versorgung, Photovoltaik, Gebäudetechnik, Verkehrstechnik, Mechanik, Automationstechnik, Antriebstechnik, Prüfstände, Prozessindustrie und Sondermaschinenbau.

Auf der Messe präsentiert Feag das „Smart Power Center“ SPC, das den Angaben zufolge für maximale Personen-, Anlagen- und Betriebssicherheit steht – bei kompakter Bauweise und zugleich höherer Leistungsdichte und Flexibilität.

Die Duropan GmbH befasst sich seit über zehn Jahren mit der Funktionalisierung von Polymeren. Auf der Messe präsentiert das Team den Gesamtaufbau des Thermoelektrikmoduls „Thermischer Transmitter“, mit dem sich Wärmeenergie direkt in elektrische Energie umwandeln lässt. Deren Kernkomponente, um die sich Duropan insbesondere kümmert, ist eine Kunststoffoberfläche mit einem extrem hohen Adsorptionsvermögen für Wärmeenergie (Infrarot) – der „thermische Akkumulator“.

Das Micromachine Center (MMC) ist eine japanische Organisation, die die wichtigsten Mikro-Nano-Industrieunternehmen in ihren Entwicklungsarbeiten unterstützt. Mit dabei sind Unternehmen wie Panasonic, Sony, Omron, Canon, Denso, Fuji und viele weitere. Für deren Zusammenarbeit wurde eine Initiative namens MEMS Industry Forum (MIF) ins Leben gerufen. Das Micromachine Center präsentiert aktuelle Forschungsprojekte aus Japan aus den Bereichen Mikrosystemtechnik und Nanotechnologie.

Der Fachverband für Mikrotechnik Ivam präsentiert sich auch selbst. Er versteht sich als kommunikative „Brücke“ zwischen Technologieanbietern und -anwendern, um so die Umsetzung innovativer Ideen in Produkte zu beschleunigen. Rund 300 Unternehmen und Institute aus 20 Ländern nutzen inzwischen seine Dienste, um neue Märkte zu erschließen. os