Entwicklung einer vakuumtauglichen Führung

Die Arbeit hat die theoretischen Untersuchungen zu einer vakuumtauglichen Wälzführung für den Einsatz in einem planaren Positioniersystem zum Inhalt. Vakuumbedingungen werden für die Fertigungsprozesse der Halbleiterindustrie und für die Reduzierung der Störeinflüsse auf die Messergebnisse benötigt. Das planare Positioniersystem basiert auf einem elektromagnetischen Direktantrieb. Daher werden die Werkstoffe für den Einsatz in einer Vakuumumgebung, unter starken elektromagnetischen Feldern und einer Wälzbeanspruchung gewählt. Die planare Wälzführung besteht aus zwei Funktionsflächen mit dazwischen angeordneten Kugeln. Ein Flachkäfig fasst die Kugeln. Hinweise zur Gestaltung des Flachkäfigs und des Läufers werden dargelegt. Theoretische Untersuchungen zur Wahl des optimalen Kugeldurchmessers und dem Anteil tragender Kugeln zur Gesamtanzahl der Kugeln werden durchgeführt. Zur Reduzierung der hohen auftretenden Hertz schen Flächenpressung wird eine Gewichtsentlastung des Läufers und Kugel aus unterschiedlichen Werkstoffen betrachtet. Verschiedene Konzepte zum Aufbau eines Versuchsstandes zur Weiterentwicklung der Wälzführung werden vorgestellt.

Autorentext

Der Autor hat sein Studium an der Technischen Universität Ilmenau im März 2009 als Dipl.-Ing. im Maschinenbau abgeschlossen. Seit April 2009 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter dieser Universität. Sein Forschungsgebiet umfasst die Entwicklung und Untersuchung von Führungen für planare Positionieraufgaben.

Klappentext

Die Arbeit hat die theoretischen Untersuchungen zu einer vakuumtauglichen Wälzführung für den Einsatz in einem planaren Positioniersystem zum Inhalt. Vakuumbedingungen werden für die Fertigungsprozesse der Halbleiterindustrie und für die Reduzierung der Störeinflüsse auf die Messergebnisse benötigt. Das planare Positioniersystem basiert auf einem elektromagnetischen Direktantrieb. Daher werden die Werkstoffe für den Einsatz in einer Vakuumumgebung, unter starken elektromagnetischen Feldern und einer Wälzbeanspruchung gewählt. Die planare Wälzführung besteht aus zwei Funktionsflächen mit dazwischen angeordneten Kugeln. Ein Flachkäfig fasst die Kugeln. Hinweise zur Gestaltung des Flachkäfigs und des Läufers werden dargelegt. Theoretische Untersuchungen zur Wahl des optimalen Kugeldurchmessers und dem Anteil tragender Kugeln zur Gesamtanzahl der Kugeln werden durchgeführt. Zur Reduzierung der hohen auftretenden Hertz'schen Flächenpressung wird eine Gewichtsentlastung des Läufers und Kugel aus unterschiedlichen Werkstoffen betrachtet. Verschiedene Konzepte zum Aufbau eines Versuchsstandes zur Weiterentwicklung der Wälzführung werden vorgestellt.