Elektrochemisches Polieren von 3D-Mikrosystemen hergestellt mittels Mikrofunkenerosion

Abstract:
In der vorliegenden Arbeit wird das elektrochemische Polieren von Mikrosystemen, welche mittels Funkenerosion aus Edelstahl (X10CrNi18-8) bzw. Hartmetall hergestellt werden, vorgestellt. Untersucht werden Elektrolytlösungen aus einem Gemisch von hochkonzentrierter Phosphor- und Schwefelsäure mit einem Volumenverhältnis von 2:1 und 3:2. Zusätzlich wird die Zugabe von Glyzerin als Additiv analysiert. Während der Versuche werden die Stromstärke sowie die Temperatur des Elektrolytbades variiert. Den größten Einfluss auf das Polierergebnis hat die Stromdichte. Das beste Ergebnis wird mit Ra = 54,13 nm in einem Elektrolytgemisch von Phosphor- zu Schwefelsäure im Verhältnis 2:1, einem Glyzeringehalt von 25 vol.%, einer Stromstärke von 650 mA und einer Badtemperatur von 24 °C erzielt. Die erreichte Rauheit entspricht einer Reduzierung der Anfangsrauheit um 90 %. Damit zeigt die vorgestellte Kombination der Mikrofunkenerosion mit einem anschließenden elektrochemischen Polierschritt ein hohes Potential für die Fertigung von dreidimensionalen Mikrosystemen höchster Oberflächengüte.