Innenlochtrennen

Innenlochtrennen (auch ID-Trennen von englisch inside diameter, „Innendurchmesser“) ist ein sehr spezielles Trennverfahren für extrem präzise Schnitte mit möglichst schmaler Schnittbreite das verfahrensbedingt sehr aufwändig und langsam nur bei teuren, sprödharten Werkstoffen bevorzugt wird.

Verwendung

Mit einer Schnittbreite von 0,3 mm und weniger dient es vorwiegend dem Abtrennen von Wafern vom Silicium-Einkornkristallrohling. Aber auch die Halbleiterwerkstoffe Germanium und Galliumarsenid sowie optische Gläser, Keramiken und Kristalle für Festkörperlaser und weitere sehr spezielle Werkstoffe werden damit bearbeitet.

Verfahren

Innenlochtrennen ist (vereinfacht beschrieben) eine spezielle Kreissägetechnik, bei der das Sägeblatt am äußeren Rand eingespannt und mit der Blattkante im Innenloch gesägt wird.

Innenlochtrennen mit Trennblatt

Das Zerspanwerkzeug besteht aus einer runden Edelstahlmembran, dem Trennblatt, mit einem ebenfalls runden Loch in der Mitte, dessen Kante galvanisch mit Naturdiamant als Schneidstoff beschichtet ist. Das Trennblatt ist im äußeren Bereich in einen aus zwei Ringe bestehenden Rahmen eingespannt. Während sich das Werkzeug mit einer Schnittgeschwindigkeit von etwa 10–26 m/s dreht, verfährt das zentrisch angeordnete Werkstück mit einem radialen Vorschub von etwa 20-80 mm/min zum äußeren Rand.^[1] Ein geeignetes Kühlschmiermittel vermindert die Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück und führt einen Großteil der entstehenden Wärme ab, weswegen es wesentlich das Arbeitsergebnis beeinflusst. Die Dicke der abgetrennten Scheiben beträgt in der Regel zwischen 0,3 und 1,5 mm.^[1]

Innenlochtrennen mit Folien

Diese Verfahrens- bzw. Maschinenvariante ist sehr selten und in der Anwendung technisch extrem anspruchsvoll. Das Zerspanwerkzeug besteht hier aus einer dünnen Metallfolie mit einem runden Loch in der Mitte.

Die Metallfolie wird hierbei im äußeren Bereich trommelähnlich mit Kräften nahe der Dehngrenze auf einem Ring gespannt, so dass sich eine größtmögliche Stabilität der Folieninnenkante für die (geringe) Schnittbelastung ergibt. Durch die mögliche Auswahl sehr dünner Folien ergeben sich dabei entsprechend die dünnsten möglichen Schnittbreiten in der gesamten Zerspanungstechnik und eine sonst unerreichbare Präzision bzw. geometrischer Planarität durch die verfahrensbedingt geometrisch praktisch perfekt ebenen Ausfluchtung der Folie unter der rundum gleichmäßig wirkenden Spannung.
Die Kühlung erfolgt hier in der Regel über Luftzufuhr.

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} Eberhard Pauksch: Zerspantechnik. Vieweg, Braunschweig/Wiesbaden 1996, 11. Auflage, ISBN 3-528-94040-9, S. 276–277.