Mikro und Nano – das Salz in der Suppe der Automation

Es muss vorneweg gesagt sein: Was wäre der Ivam-Produktmarkt (Halle 17, Stand C50) ohne das zu ihm gehörige Industrieforum, das während der gesamten Messezeit durchläuft und einen Einblick in die Trends der Mikro- und Nanowelt auf der internationalen Bühne gewährt – siehe dazu Info-Kasten auf Seite 74. Jedenfalls lohnt es sich, das Vortragsprogramm vor dem Messebesuch zu studieren.

20 Unternehmen und Institute präsentieren sich in diesem Jahr auf dem Gemeinschaftsstand des Fachverband für Mikrotechnik Ivam innerhalb der „Industrial Automation“, also in räumlicher Nähe zu Anwendern und Kunden. Nach wie vor spricht der Ivam von einem enormen Marktpotenzial für Mikrosysteme aufgrund der höheren Produktivität und Effizienz, die sie automatisierten Prozessen verleihen können. In Halle 17 sind daher alle relevanten Aspekte der Technologie durch spezialisierte Aussteller abgedeckt, von mikrotechnischen Produktionsprozessen über Mikrokomponenten und -strukturen bis hin zu Systemen für die Produktionskontrolle. Daneben sind auch internationale Experten der Branche auf dem Gemeinschaftsstand präsent.

WWINN ist die Holding-Gesellschaft von InnLab, IMS und ESPS mit jeweils eigenen Schwerpunkten. Gemeinsam bieten diese Unternehmen ein nahtloses Angebot an Produkt- und Prozessentwicklung, Fertigungslösungen für die Mikrosystemtechnik und Produktivitätsverbesserungen. Gezeigt werden zum Beispiel schlüsselfertige Produktionslösungen für die Mikromontage. Die Feinmess Dresden GmbH stellt hochpräzise Positioniersysteme für optische und feinmechanische Systeme her. Für Positionieraufgaben im Sub-Mikrometerbereich bieten die Dresdener ein umfangreiches Portfolio an Standardprodukten wie auch kundenspezifische Lösungen, darunter Positioniersysteme, Linearachsen, Rotationsachsen, Drehtische, Hubtische, Mehrachssysteme und mechatronische Baugruppen.

Die Etchform BV zeigt kundenspezifische Lösungen für Metall-Präzisionsteile und fertigt sie auch. Zu den Verfahren gehören das Präzisionsätzen und Galvanoformen bei Kupfer-, Nickel- und Edelstahl-Legierungen sowie Spezialitäten wie Beryllium-Kupfer, Elgiloy/Phynox, Gold, Invar/Kovar, Molybdän, Silber und Titan. Die Taisei Kogyo Co. Ltd. stellt Metallbauteile mit dem Pulverspritzgussverfahren her (MIM) und hat ein eigenes Verbindungssystem entwickelt, um MIM von den Kosten her gegenüber anderen Verfahren konkurrenzfähig zu machen.

Die CDA GmbH wurde 1994 gegründet und ist heute einer der größten unabhängigen Hersteller optischer Datenträger in Europa. Durch die Kombination von Kernkompetenzen mit neuen Technologien ist die CDA inzwischen in der Lage, in drei Geschäftsfeldern aktiv zu sein: Neu aufgebaut wurden die Geschäftsfelder „Automotive“ und „μ-functional solutions“, womit CDA seit dem Jahr 2008 auch im Bereich Life Science tätig ist.

Die EDC GmbH ist Produktionspartner für die Herstellung nano- und mikrostrukturierter Kunststoffprodukte mit funktionalen Oberflächen. Die patentierte Technologie der LED-Disc mit unter 2 mm Bauhöhe eröffnet neue Anwendungen, zum Beispiel als Leuchtmittel mit LEDs und Backlight oder Lightguide. Die japanische TDC Corporation ist ein Produktionsunternehmen, dessen Kernkompetenz im ultrapräzisen Polieren und Läppen von Spiegeln besteht. Damit wird für die meisten Metalle eine Rauigkeit (Ra) unter 1 nm sowie submikrometergenaue Ebenheit, Parallelität und Maßtoleranz erreicht. Die TDC-Kunden stammen aus der ganzen Welt.

Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT nutzt das Mikro- und Nanostrukturieren mit UKP-Laser zum Funktionalisieren und Optimieren technischer Oberflächen mit einem anpassungsfähigen eigenen Verfahren. Mit Industriepartnern haben die Aachener auch ein effizientes Inline-Beschichtungsverfahren entwickelt, mit dem sich hochverschleißfeste keramische Schichten auf temperaturempfindlichen Substraten herstellen lassen – das ILT ist Spezialist für laserbasierte, neuartige Strahlverfahren aller Art. Die Limo Lissotschenko Mikrooptik GmbH produziert refraktive Mikrooptiken, Diodenlaser sowie Laser- und Strahlformungssysteme und begleitet Anwender unterschiedlichster Branchen von der Idee bis zur Umsetzung.

Systeme für die Prozess- und Produktionskontrolle: Nach Entwicklung und Markteinführung von Fabry-Perot-Interferometern und NIR-Spektrometern zusammen mit Partnern präsentiert das Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme Enas jetzt ein Mems-Spektrometer der zweiten Generation für den mittleren Infrarotbereich. Das mit TQ Systems entwickelte Spektrometer arbeitet im Wellenlängenbereich 2,4 bis 4,9 µm. Es zeichnet sich durch hohe spektrale Auflösung im Bereich von 20 nm, ein Signal-Rausch-Verhältnis von 1000:1 und eine Wellenlängengenauigkeit von 2 nm aus. Mit optischer Messtechnik von NanoFocus lassen sich schnell und berührungslos relevante 3D-Oberflächenkennwerte für ein effizientes Qualitätsmanagement ermitteln. Die Messsysteme der drei Produktlinien µsurf, µscan und µsprint realisieren DIN-EN-ISO-konforme Rauheitsmessungen, Defekterkennung sowie die Bestimmung von Form, Welligkeit, Volumen, Stufenhöhen und sonstigen Oberflächenmerkmalen.

Die Duropan GmbH präsentiert den Gesamtaufbau des Thermoelektrikmoduls „thermischer Transmitter“ als Engineering-Leistung. Dabei handelt es sich um eine Technologie zur direkten Umwandlung von Wärme in elektrische Energie durch die Herstellung einer Kunststoffoberfläche mit einem extrem hohen Adsorptionsvermögen für Wärmeenergie (Infrarot) – dem „thermischen Akku“.

Das HSG-IMIT präsentiert Entwicklungen im Bereich der Mikro-Energiegeneratoren, der autonomen Sensormodule und der In- und Outdoor-Lokalisierung. Neuste Mikro-Energiegeneratoren können Sensoren kontinuierlich versorgen. Verkabelung und Batteriwechsel werden überflüssig und ermöglichen die Anwendung von autonom arbeitenden Sensormodulen. Solche autonomen Systeme sind Schlüsselkomponenten zur Umsetzung drahtlos kommunizierender Produkte für die Fabrik- und Prozessautomatisierung. Ein weiteres Messe-Highlight ist ein System zur kombinierten In- und Outdoor-Lokalisierung durch Sensorfusion.

Die Sarad GmbH betreibt die Forschung, Entwicklung und Produktion von Messinstrumenten sowie den Bau kompletter Umweltmesssysteme für die Überwachung von Immission, Emission, Wasserqualität und Radioaktivität sowie CBRNE-Sensorik. Das Unternehmen liefert nicht nur Baugruppen oder einzelne Messgeräte sondern bietet auch Systemkompetenz hinsichtlich kompletter Umweltmessnetze und Sicherheitssysteme. Sarad-Secusys etwa ist ein Sicherheitserfassungs- und Überwachungssystem für Flughäfen, Eisenbahnen und andere sicherheitsrelevante Bereiche, die terroristischen oder kriminellen Bedrohungen ausgesetzt sind. Weiterhin werden neuartige Messsysteme zur Charakterisierung und Freimessung von radiologisch oder chemisch kontaminierten Böden und Objekten vorgestellt.

Innovationen vorantreiben: internationale Technologieentwicklung

Die Wista-Management GmbH ist Entwicklungs- und Betreibergesellschaft des Wissenschafts- und Technologieparks Adlershof. In Berlin Adlershof sind gegenwärtig rund 50 Unternehmen im Bereich Material- und Mikrosystemtechnologie tätig. Sie beschäftigen etwa 600 Mitarbeiter. Hier hat sich ein Technologiefeld etabliert, das auf die Zusammenarbeit von Unternehmen und Instituten setzt. Ein Berliner Verbundprojekt aus sechs Forschungseinrichtungen hat sich als Zentrum für Mikrosystemtechnik (ZEMI) angesiedelt und bietet technologische Unterstützung beim Entwickeln, Fertigen und Testen von Produkten aus der Mikro-, Feinwerk- und Mikrosystemtechnik bis hinein in den Bereich der Kleinserienfertigung.

Das Micromachine Center (MMC) ist eine japanische Organisation, die die wichtigsten Mikro-Nano-Unternehmen in ihren Entwicklungsarbeiten unterstützt. Darunter sind Kunden wie Panasonic, Sony, Omron, Canon, Denso, Fuji uvm. Zu diesem Zweck hat das MMC eine Initiative namens Mems Industry Forum (MIF) ins Leben gerufen. Das MMC präsentiert aktuelle japanische Forschungsprojekte aus der Mikrosystem- und der Nanotechnologie.

Die koreanische NTRA – Nanotechnology Research Association aus Seoul vereint die wichtigsten Forschungsorganisationen und Unternehmen wie die Seoul National University, LG, Samsung, uvm. Insgesamt sind 80 führende koreanische Akteure NTRA-Mitglied. Die Organisation unterstützt seit ihrer Gründung 2001 Wirtschaft, Politik, Forschung und Entwicklung bei nationalen Forschungsprojekten und beim Vernetzen. Seit 2003 organisiert NTRA die jährliche Kongressmesse „Nano Korea“.

Der Ivam-Fachverband für Mikrotechnik präsentiert sich in Hannover also erneut als Netzwerk für Hightech-Anbieter. Rund 300 Unternehmen und Institute aus rund 20 Ländern erschließen auf dem Gemeinschaftsstand innovative Märkte und setzen neue Standards. Ziel ist es, als kommunikative „Brücke“ zwischen Technologieanbietern und -anwendern die Umsetzung innovativer Ideen in marktfähige Produkte zu unterstütznen. Neben dem Technologiemarketing gehören auch Lobbyarbeit, Marktanalysen und Fachrecherchen sowie die Erschließung internationaler Märkte zu den wichtigsten Aktivitäten des Verbandes. In Hannover stellt der Ivam unter anderem das Projekt GeMiNa vor und gibt einen Ausblick auf kommende Seminare und Kongresse.

Das Industrieforum „MicroTechnology Innovations for Industry“ vertieft die Themen des Sonderaustellungsbereiches im Rahmen von Fachvorträgen (siehe Kasten).

Insgesamt bietet das Forum mit rund 60 internationalen Präsentationen an fünf Tagen umfassende Einblicke in die internationalen Märkte der angewandten Mikro- und Nanotechnologie. Ein Fokus liegt dabei auf Trend-Themen wie „Printed Electronics“, Systemintegration oder „Energy Harvesting“. Zudem werden Innovationen aus Themenfeldern wie der Nanotechnologie oder Laseranwendungen vorgestellt. Am letzten Tag gewährt eine Japan-Session einen Einblick in den asiatischen Mikrotechnik-Markt. os

In 60 Präsentationen beleuchtet das Industrieforum in Halle 17, Stand C68, die Trendthemen Printed Electronics, System Integration, Nanotechnologie, Lasertechnologie, Energy Harvesting und schließt mit einer Japan Session. Es empfiehlt sich, vor dem Messebesuch das Programm zu sichten (s. untenstehenden Link).

Kostproben:

Am Montag informiert das Fraunhofer IZM über autonome Mikrosysteme zur Zustandsdiagnose von Maschinen und Anlagen. Nanosensoren und -aktoren für intelligente persönliche Umgebungen stellt die Uni Kassel in einem Vortrag am Mittwoch vor. Autarke Miniaturschalter für die Automatisierung thematisiert ZF Friedrichshafen. Und in der Japan Session am Freitag präsentiert Dr. Jun Sakai vom Micromachine Centre Tokyo die „Landscape of Japanese Mems Industries“.

Programm: www.ivam.de/calendar/hm13