Ultraschallbohren finden.

Ultraschallbohren

Das Ultraschallbohren gehört in der Metallbearbeitung zu den Fertigungsverfahren im Bereich Bohren und dient der Herstellung von Löchern in spröden und harten Werkstoffen. Der wesentliche Unterschied zwischen dem konventionellen Bohren und dem Ultraschallbohren ist die Bewegungsrichtung des Bohrers. Während ein herkömmlicher Bohrer eine Rotationsbewegung ausführt und per Vorschub an das Werkstück herangeführt wird, bewegt sich der Ultraschallbohrer mit einer oszillierenden Bewegungskinematik in Längsrichtung zum Werkstoff. Der Ultraschallbohrer besteht im Wesentlichen aus einem Bohrrüssel, der mithilfe eines Ultraschallwandlers in Schwingungen versetzt werden, die der Ultraschallfrequenz entsprechen. Die Ultraschallfrequenz liegt bei üblichen Prozessen bei rund 25 kHz. Zwischen Bohrrüssel und Werkstück wird eine Schleifmittelsuspension eingebracht, um die Prozessstabilität zu gewährleisten und die Schwingungen präzise auf die Mikrostrukturen im Bauteil zu übertragen. Das Ultraschallbohren wird vor allem bei spröden und harten Materialien angewendet, um präzise Bohrungen mit geringem Durchmesser herzustellen. Zu den typischen Werkstoffen gehören beispielsweise Quarz beziehungsweise Quarzglas, Silizium, Hartmetalle, Keramik und Glas für optische Anwendungen. Um durch Beschichtungen und spröden Werkstoff per Ultraschall zu bohren, ist häufig eine Innenkühlung notwendig. Diese gewährleistet beispielsweise bei der Wafer-Glas-Herstellung, dass ein thermisches Gleichgewicht entsteht. Zu den bekanntesten Unternehmen im Bereich Ultraschallbohren und Wafer-Bearbeitung gehört beispielsweise die Firma Schott, die Diamant-Werkzeuge für Ultraschallbohrer herstellt.