Weniger Umkehrspiel, weniger Ausschuss: Hochpräzisions-Kugelgewindetriebe optimieren die Wafer-Führung

Warum geschliffene Kugelgewindetriebe die exakte Positionierung von Masken und Wafers sicherstellen und Prozessfehler vermeiden

Philipp Schmalzhaf

von Philipp Schmalzhaf, Vertriebsleiter

Wafer - Halbleiterfertigung

Präzision auf Mikrometerebene: Hochpräzisions-Kugelgewindetriebe für die Halbleiterfertigung

In der Halbleiterfertigung entscheiden wenige Mikrometer über Gutteil oder Ausschuss. Klassische Antriebslösungen stoßen hier schnell an ihre Grenzen – etwa durch Spiel in der Mechanik, unruhigen Lauf oder Temperaturänderungen. I&F Hochpräzisions-Kugelgewindetriebe von GROB bieten dafür eine bewährte Lösung: Sie übernehmen die hochdynamische, wiederholgenaue Positionierung von Wafern und Masken in Belichtungs-, Prüf- oder Bestückungsanlagen.

Hochpräzisions-KGTs

Hochpräzisions-KGTs

Hohe Präzision und Zuverlässigkeit für sensible Halbleiteranlagen

Dank geschliffener Spindeln, enger Toleranzen und optional vorgespannten Muttern lassen sich Umkehrspiel und Positionierfehler deutlich reduzieren. Für den Konstrukteur heißt das: klar definierte Anforderungen wie sehr hohe Wiederholgenauigkeit, minimales Spiel und stabile Prozessbedingungen werden zuverlässig erfüllt. Durch ihre hohe Laufruhe, geringe Reibung und lange Lebensdauer eignen sich diese Kugelgewindetriebe ideal für Reinraumanwendungen mit hohen Taktzahlen. Mit Messprotokollen, nachweisbarer Qualität und persönlicher Beratung stehen wir Ihnen zusätzlich als verlässlicher Partner zur Seite – gerade bei sensiblen Anlagen in der Mikroelektronik.

Häufig gestellte Fragen zu Hochpräzisions-KGTs

Diese Art Kugelgewindespindeln sind mit reduziertem Axialspiel und hoher Maßhaltigkeit gefertigt. Dadurch können Sie in Bearbeitungszentren oder sonstigen Anlagen mit hoher Genauigkeit eingesetzt werden

Ja. Es gibt Miniaturkugelgewinde und kompakte Bauformen mit kleinem Außendurchmesser und verkürzter Mutter – ideal für beengte Bauräume.

Hochpräzisions-Kugelgewindespindeln haben engere Toleranzen, weniger Spiel und höhere Steifigkeit. Sie eignen sich für exakte Positionieraufgaben – Standardspindeln eher für einfache Vorschub- und Transportbewegungen.

C7 bis C1 sind gängig. C3–C1 für Positionieren, C7–C5 für Transport. Maßgeblich sind Ihre Anforderungen an Spindellänge, Spiel, Wiederholgenauigkeit und Belastung.

Positionierungstypen sind vorgespannt (spielarm), Transporttypen haben Spiel und sind einfacher – aber für genaue Bewegungen ungeeignet. Hohe Präzision spiegelt sich außerdem im Anschaffungspreis wieder.

Ja, es gibt Einzel-, Doppel- und Sondermuttern. Austausch ist bei Normteilen meist problemlos, bei Sonderformen bedingt möglich.

Meist über Schmierbohrungen für Öl oder Fett. Eine regelmäßige Schmierung ist wichtig für Lebensdauer und Laufruhe.

Vorspannung eliminiert Spiel, erhöht Steifigkeit und Präzision. Wichtig bei Positionieraufgaben, weniger relevant beim Transport.

Gerollt: kaltverformt, günstig, mittlere Präzision.

Geschliffen: spanend geschliffen und damit höchstpräzise.

Gewirbelt: spanabhebend geformt, schneller als die geschliffene Version und präziser als die gerollte Variante.

Schwerlasttypen haben robuste Laufbahnen und große Kugeln. Hochgeschwindigkeits-Typen nutzen größere Steigungen und spezielle Umlenkungen.

Wellen-Ø von 4–300 mm, Steigungen von 1–80 mm, Längen bis 12.000 mm (einteilig), bis 22.000 mm (mehrteilig verbunden).

Bei Spindeln: induktionsgehärteter Spezialstahl. Bei Muttern: vakuum-aufgekohlter Stahl. Sichert Lebensdauer und Belastbarkeit.

Die Lebensdauer kann theoretisch errechnet werden. Grundlage dafür ist die Lebensdauerberechnung für Kugellager. Sie wird beeinflusst von der Drehzahl, der Tragzahl und der Axialkraft.

DN = Durchmesser × Drehzahl. Mit dieser Formel kann die maximale Mutterdrehzahl errechnet werden.

Verschiedene Umlenkungen (intern, extern), Flanschformen, Mehrfachmuttern, kompakte Ausführungen und Sondergewinde.

Seitenkräfte sind absolut zu vermeiden. Es darf keine Überbestimmung durch die Spindellagerung entstehen. (De-)Montage der Mutter immer mit Hülse, ansonsten fallen die Kugeln aus der Mutter.

Frage nicht dabei?

Weitere Anwendungsbeispiele und Antriebslösungen finden Sie hier

Kugelgewindespindeln - GROB GmbH Antriebstechnik

Was ist ein Hochpräzisions-Kugelgewindetrieb?

Sie möchten verstehen, wie Hochpräzisions-Kugelgewindetriebe funktionieren und welche Unterschiede es zwischen den Varianten gibt? In unserem Lernartikel erklären wir anschaulich, was ein Hochpräzisions-KGT ist, welche Genauigkeitsklassen und Bauarten es gibt, wie es arbeitet und in welchen Anwendungsbereichen es eingesetzt wird.

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