Modulbeschreibung

Die Studierenden

• können die Brücke zwischen Makro- und Mikrowelt schlagen.
• können physikalische Gesetzmässigkeiten in der Mikrowelt interpretieren.
• können mechanische Bearbeitungsverfahren für Mikrostrukturen adaptieren.
• kennen mechanische Mikrobearbeitungsverfahren sowie Lasermikrobearbeitung.

• können das elastische und plastische Verhalten von Werkstoffen aus deren atomarem Aufbau und Mikrostruktur heraus erklären und auf dieser Basis einfache Berechnungen und Abschätzungen der Festigkeit, Härte etc. durchführen.
• können binäre Zustandsdiagramme lesen und daraus Schlüsse hinsichtlich Werkstoffeigenschaften (thermische Beständigkeit, Phasenbestand, bestimmte mechanische und chemische Eigenschaften) ziehen.
• können thermisch aktivierte Vorgänge (Diffusion, Rekristallisation) physikalisch und mathematisch beschreiben.
• können wichtige Werkstoffanalyse und Werkstoffprüfverfahren (Metallographie, Härte- und Zugprüfung, thermische Analyse, zerstörungsfreie Prüfverfahren) in ihrer Bedeutung einschätzen.
• kennen einige Aspekte bei der Herstellung und Formgebung von Metallen, Glas und Keramik.
• kennen einige grundlegende Prozesse (Legieren, Diffundieren, Rekristallisieren, Wärmebehandlung, Sintern) zum Modifizieren von metallischen und keramischen Werkstoffen.
• kennen Grundlagen und Einsatzgebiete einiger materialanalytischer Verfahren.

• kennen die Grundlagen der Elastostatik und Festigkeitslehre.
• können Dehnungen und Spannungen an statisch bestimmten und unbestimmten Systemen bei Zug/Druck, Biegung und Torsion bestimmen.
• kennen die Euler'schen Knicklasten.
• können eine Festigkeitsabschätzung bei überlagerten Beanspruchungen durchführen.
• können korrekte Konstruktionszeichungen erstellen

• kennen die Grundlagen und Grenzen der Geometrischen Optik und der Wellenoptik.
• kennen das Brechungsgesetz in paraxialer Optik.
• kennen optische Abbildungsfehler.
• können einfache optische Systeme mit dem Programmsystem ZEMAX auslegen.
• verstehen die Funktionsweise der wichtigsten Strahlungsquellen und -empfänger.

• kennen die verschiedenen Wärmetransportmechanismen und können einfache Wärmetransportprobleme lösen.
• können thermodynamische Systeme richtig erkennen und deren Eigenschaften korrekt beschreiben.
• kennen die Hauptsätze der Thermodynamik und können diese auf einfache Fragestellungen anwenden.
• können die Gesetze der Mechanik ruhender Flüssigkeiten auf praktische Probleme anwenden.
• können die verschiedenen Strömungstypen unterscheiden und die entsprechenden Gesetze korrekt anwenden.

Ebenfalls vorausgesetzt sind die vier Module Mechanik & Werkstoffe / Chemie I, Mechanik & Werkstoffe / Chemie II, Elektrotechnik & Lineare Algebra I sowie Elektrotechnik & Lineare Algebra II.

Während der Unterichtsphase wird in den Kursen Mikrotechnische Verfahren I, Werkstofftechnik I, Technische Optik, Thermodynamik und Strömungslehre eine Prüfung geschrieben. Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Technische Mechanik I eine Prüfung geschrieben.

Die Studierenden

• können die Brücke zwischen Makro- und Mikrowelt schlagen.
• können physikalische Gesetzmässigkeiten in der Mikrowelt interpretieren.
• können mechanische Bearbeitungsverfahren für Mikrostrukturen adaptieren.
• kennen mechanische Mikrobearbeitungsverfahren sowie Lasermikrobearbeitung.

Einführung in die Mikrosystemtechnik

• Anwendungsgebiete / Entwicklungstrends / Märkte
• Begriffsdefinitionen / Begriffshierarchie / Form- und Funktionselemente

Skalierungseffekte "Von Makro zu Mikro"

Mechanische Mikrobearbeitung

• Spanende Mikrobearbeitung
• Mikrofunkenerosion

Lasermikrobearbeitung

• Lasergrundlagen / Lasertypen
• Abtragende Verfahren
• Fügetechniken

Skriptum

Literaturempfehlungen:

• VölkleinEinführVieweg Verlag (2000)
• EhHanser Verlag (2002)
• Brück/Rizvi/Schmidt: Angewandte MikrotechnikHanser Verlag (2001)
• Menz/Mohr: MikrWiley-VCH (2005)