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 mechanischer Eigenschaften 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.
• kennen einige grundlegende Prozesse (Legieren, Diffundieren, Rekristallisieren, Wärmebehandlung, Sintern) zum Modifizieren von metallischen und keramischen Werkstoffen.
• können das mechanische und thermische Eigenschaftsprofil von Kunststoffen aus deren chemischer Struktur und Zusammensetzung abschätzen.
• können aus gängigen Abkürzungen für Thermoplaste schliessen, um was für einen Kunststoff es sich handelt, und damit wesentliche Aspekte des Eigenschaftsprofils abschätzen.
• kennen ausgewählte Verfahrenstechniken zur Herstellung von Bauteilen aus Thermoplasten.
• kennen einige ausgewählte Recyclingverfahren für Thermoplaste.
• kennen wichtige Informationsquellen für Werkstoffdaten.
• können einige Werkstoffanalyse und Werkstoffprüfverfahren hinsichtlich ihrer Aussagekraft und ihren Grenzen aus eigener Erfahrung einschätzen und die mit diesen Verfahren erzielten Ergebnisse einstufen / beurteilen.

• 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 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 Mechanik, Thermodynamik und Strömungslehre 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)