DE10135962C1

DE10135962C1 - Production of a controlled deformable functional element comprises applying an actuator on an exposed metallic material surface of a metallic substrate, and surrounding the actuator

Info

Publication number: DE10135962C1
Application number: DE10135962A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Bingel; Harald Holeczek
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2003-06-26
Anticipated expiration: 2021-07-25

Abstract

Production of a controlled deformable functional element (1) comprises applying an actuator (4) on an exposed metallic material surface (3) of a metallic substrate (2); and surrounding the actuator apart from the contact connections with a metallic material in a metal deposition process. An Independent claim is also included for the controlled deformable functional element produced. Preferred Features: A metallic layer free from inner mechanical stresses is formed on the metallic substrate. A number of actuators are evenly distributed on the exposed metallic material surface. A PVD or CVD process is used as the metal deposition process.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines kontrolliert deformierbaren Funktionselementes mit wenigstens einem mit dem Funktionselement in Wirkverbindung stehenden und die kontrollierten Deformationen erzeugenden Aktuator mit elektrische Kontaktanschlüssen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner wird ein diesbezügliches Funktionselement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 23 mit bevorzugter Verwendung beschrieben. The invention relates to a method for producing a controlled deformable functional element with at least one with the Functional element in operative connection and the controlled deformations generating actuator with electrical contact connections according to the preamble of claim 1. Furthermore, a related functional element according to the preamble of claim 23 described with preferred use.

Stand der TechnikState of the art

Funktionselemente der vorstehend genannten Gattung sowie Verfahren zur Herstellung der Funktionselemente sind zum Beispiel aus der DE 197 81 847 C2 bekannt. Solche Funktionselemente werden in vielfacher Weise in unterschiedlichen technischen Anwendungsgebieten eingesetzt und dienen der Justierung sowie Positionierung von Gegenständen im Mikro- bzw. Submikrometerbereich. Gattungsgemäße Funktionselemente die aus Gründen thermischer, mechanischer sowie chemischer Belastbarkeit aus metallischen Material bestehen, weisen zur kontrollierten Eigenverformung einen zu deformierenden Grundkörper sowie wenigstens einen, mit dem Grundkörper verbundenen Aktuator auf. Der vorzugsweise aus einer Piezokeramik ausgebildete Aktuator wird in an sich bekannter Weise über eine Haftschicht, beispielsweise Klebschicht oder mittels Lötverbindung an den metallischen Grundkörper des Funktionselementes gefügt und vermag diesen je nach Anlegen einer elektrischen Versorgungsspannung räumlich gezielt zu deformieren.Functional elements of the type mentioned above and methods for producing the functional elements are for example known from DE 197 81 847 C2. Such functional elements are in many ways different technical fields of application and serve the Adjustment and positioning of objects in the micro or Submicron range. Generic functional elements for reasons thermal, mechanical and chemical resilience from metallic Material, assign one to controlled self-deformation deforming base body and at least one with the base body connected actuator. The one that is preferably made of a piezoceramic Actuator is in a manner known per se via an adhesive layer, for example Adhesive layer or by means of a soldered connection to the metallic base body of the Functional element added and can do this depending on the creation of an electrical To deform the supply voltage in a targeted manner.

Klassische Anwendungsgebiete derartiger Funktionselemente sind die Medizin- und Messtechnik, Optoelektronik, optische Signalverarbeitung sowie insbesondere die Optik im allgemeinen Sinne. Beispielsweise aus Metall geformte Spiegel, die in einem optischen System integriert sind, werden zur kontrollierten Deformation der Spiegeloberfläche mit einer Piezokeramik an der Spiegelrückseite in an sich bekannter Weise kombiniert. Durch gezielte elektrische Ansteuerung der Piezokeramik wird eine Längenänderung in der Keramik verursacht, die auf den Metallspiegel entsprechend übertragen wird. Optische Abbildungsfehler können durch diese Einflußnahme auf die optischen Abbildungseingenschaften des Spiegels korrigiert werden. Derartig aufgebaute adaptive Spiegel werden in der Astronomie und Lasertechnik angewendet, die einseitig über eine hochqualitative Spiegeloberfläche verfügen und auf ihrer der Spiegeloberseite abgewandten Seite mit einem Piezostellelement verbunden sind, durch das der Spiegel flächig, zu Zwecken optimierter optischer Abbildungseigenschaften, deformiert werden kann.Classic fields of application of such functional elements are medical and Measurement technology, optoelectronics, optical signal processing and in particular the Optics in the general sense. For example, mirrors molded from metal, which in integrated in an optical system are used for controlled deformation of the Mirror surface with a piezoceramic on the back of the mirror in itself combined in a known manner. Through targeted electrical control of the Piezoceramic causes a change in length in the ceramic that affects the Metal mirror is transmitted accordingly. Optical aberrations can be caused by this influence on the optical imaging properties of the mirror Getting corrected. Adaptive mirrors constructed in this way are used in astronomy and laser technology applied that are one-sided about a high quality Have mirror surface and on their side facing away from the top of the mirror are connected to a piezo actuator, through which the mirror is flat For the purpose of optimized optical imaging properties, can be deformed.

Nachteilhaft vorstehend genannter Systeme ist einerseits ihr komplexer Aufbau, der sich durch das Zusammenfügen der räumlich zu deformierenden metallischen Struktur und dem Aktuator ergibt. Durch die räumliche Trennung beider vorstehend genannter Elemente wird der mechanische Aufbau des gesamten Funktionselements oft sehr aufwendig und daher kostenintensiv. Zudem stellt die zwischen dem Aktuator und dem metallischen Grundkörper vorzusehene Fügeverbindung eine zusätzliche Schwachstelle dar, die zu unerwarteten Systemstörungen führen kann. Ferner ist es je nach Einsatzbedingungen erforderlich, dass die Aktuatoren gekapselt werden müssen, um sie vor aggressiven Umgebungseinflüssen, wie beispielsweise chemisch aggressiven Medien oder Strahlung zu schützen.The systems mentioned above are disadvantageous on the one hand because of their complex structure itself by joining the spatially deformable metallic Structure and the actuator results. Due to the spatial separation of the two above named elements is the mechanical structure of the entire functional element often very complex and therefore expensive. In addition, the between the Actuator and the metallic base body to be provided a joint additional vulnerability that can lead to unexpected system failures. Depending on the operating conditions, it is also necessary for the actuators to be encapsulated must be protected from aggressive environmental influences, such as protect chemically aggressive media or radiation.

Ein weiterer Nachteil betrifft die Verbindung zwischen dem Aktuator und dem Grundkörper. So sind die Aktuatoren häufig nur an diskreten Punkten bzw. Stellen mit dem Grundkörper verbunden. Eine derartige, zumeist nur punktuelle Verbindung grenzt die Möglichkeiten für räumliche Deformationen der Trägerstruktur entscheidend ein, wodurch insbesondere im Hinblick auf das Anwendungsgebiet der Optik nur beschränkte räumliche Manipulationsmöglichkeiten zur Adaption bzw. Optimierung der optischen Abbildungseigenschaften bestehen.Another disadvantage relates to the connection between the actuator and the Body. The actuators are often only at discrete points or locations connected to the base body. Such a connection, usually only a one-off connection limits the possibilities for spatial deformations of the support structure a decisive factor, which, in particular with regard to the field of application of Optics only limited spatial manipulation options for adaptation or Optimization of the optical imaging properties exist.

Aus der DE 199 20 576 C1 ist ein piezoelektrischer Biegewandler mit einem Träger aus einem mit Fasern verstärkten Duroplasten und mit einer zumindest einseitig auf dem Träger thermisch aufgeklebten Schicht aus einer Piezokeramik bekannt. Problematisch bei diesem Biegewandler ist allerdings, dass die Piezokeramik mittels eines thermischen Verfahrens aufgebracht wird und somit entsprechenden thermischen Belastungen, die zu internen Materialspannungen führen können, während der Fertigung ausgesetzt wird. Der Einsatz eines solchen piezoelektrischen Biegewandlers in optischen Elementen ist daher sehr problematisch.DE 199 20 576 C1 describes a piezoelectric bending transducer with a carrier from a fiber-reinforced thermoset and with at least one side the carrier thermally bonded layer made of a piezoceramic known. The problem with this bending transducer, however, is that the piezoceramic means a thermal process is applied and thus corresponding thermal loads that can lead to internal material stresses, suspended during manufacturing. The use of such a piezoelectric Bending converter in optical elements is therefore very problematic.

Darüber hinaus beschreibt die DE 199 54 020 C2 ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Wandlers, bei dem die piezoelektrischen Fasern vollständig von einer Matrix aus Polymermasse umgeben sind. Mit Hilfe dieses Verfahrens kann die Herstellung großflächiger nicht ebener Bauteile mit direkt integrierten piezoelektrischen Fasern realisiert werden. Mit diesem Verfahren können daher relativ kostengünstig Wandler mit hoher Spannungsfestigkeit erzeugt werden. Die Herstellung eines Funktionselementes, das optische Elemente zur Positionierung und Justierung enthält, ist mit diesem Verfahren allerdings nicht zu erreichen.In addition, DE 199 54 020 C2 describes a process for the production a piezoelectric transducer in which the piezoelectric fibers are completely are surrounded by a matrix of polymer mass. With the help of this procedure the production of large, non-planar components with directly integrated Piezoelectric fibers can be realized. With this procedure you can relatively inexpensive transducers with high dielectric strength can be produced. The Production of a functional element, the optical elements for positioning and adjustment, can not be achieved with this method.

Die DE 197 81 847 C2 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Spiegelarrays in einem optischen Projektionssystem. Mit einem Metall-Abscheideverfahren werden hierbei metallische Elektroden auf den Aktuator aufgebracht. Bei dem in dieser Druckschrift beschriebenen Spiegelarray sind die Aktuatoren nicht vollständig in das sie umgebende Material eingebunden, was eine gezielte und kontrollierte flächige Deformation, die möglichst großräumig erfolgen soll, erheblich erschwert.DE 197 81 847 C2 describes a method for producing mirror arrays in an optical projection system. Using a metal deposition process metallic electrodes are applied to the actuator. With the one in this The mirror array described in the publication, the actuators are not completely in the surrounding material, which is a targeted and controlled areal Deformation, which should take place as widely as possible, is made considerably more difficult.

Außerdem ist aus der DE 694 11 228 T2 ein Herstellungsverfahren bekannt, mit dem ein Spiegel mit einem Träger aus Metallmatrix-Verbundmaterial, das über ein Metall- Abscheideverfahren aufgebracht wird, erzeugt wird. Somit wird in dieser Druckschrift lediglich die Herstellung eines Spiegels, allerdings nicht die Einbringung eines Aktuators zur gezielten und kontrollierten Deformation eines optischen Elementes beschrieben.In addition, a manufacturing method is known from DE 694 11 228 T2 with which a mirror with a carrier made of metal matrix composite material, which is Deposition process is applied, is generated. Thus in this publication only the production of a mirror, but not the introduction of one Actuator for targeted and controlled deformation of an optical element described.

Darstellung der Erfindung 4DESCRIPTION OF THE INVENTION 4

Es besteht die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Herstellung eines kontrolliert deformierbaren Funktionselementes mit wenigstens einem mit dem Funktionselement in Wirkverbindung stehenden und die kontrollierten Deformationen erzeugenden Aktuator, derart anzugeben, dass die vorstehend zum Stand der Technik genannten Nachteile vermieden werden sollen. Insbesondere soll es möglich sein, die vom Aktuator herrührenden Deformationen unverfälscht, d. h. unmittelbar auf das Funktionselement zu übertragen, wobei die hierfür erforderliche Verbindung zwischen dem Funktionselement und dem Aktuator keine Schwachstelle hinsichtlich äußerer physikalisch, chemischer oder thermischer Einflüsse darstellen soll. Vielmehr soll das Funktionselement über eine verbesserte Robustheit gegenüber den vorstehend genannten Einflüssen verfügen und überdies mit geringem Aufwand und geringen Kosten herstellbar sein.The task is to control a method of the type mentioned at the outset deformable functional element with at least one with the Functional element in operative connection and the controlled deformations generating actuator to indicate such that the above to the state of the Disadvantages mentioned technology should be avoided. In particular, it should be possible to correct the deformations originating from the actuator, d. H. to transfer directly to the functional element, the required for this Connection between the functional element and the actuator is not a weak point with regard to external physical, chemical or thermal influences should. Rather, the functional element should have improved robustness against the influences mentioned above and also with can be produced with little effort and low costs.

Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 angegeben. Gegenstand des Anspruches 23 ist ein entsprechend erfindungsgemäß ausgebildetes kontrolliert deformierbares Funktionselement. Den Erfindungsgedanken weiterbildende Merkmale sind den Unteransprüchen sowie der gesamten Beschreibung, insbesondere unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele zu entnehmen.The object underlying the invention is achieved by the characterizing features in claim 1 specified. The subject matter of claim 23 is a correspondingly according to the invention trained, deformable functional element. The Features further developing inventive ideas are the dependent claims and the entire description, in particular with reference to the To see embodiments.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines kontrolliert deformierbaren Funktionselementes mit wenigstens einem mit dem Funktionselement in Wirkverbindung stehenden und die kontrollierten Deformationen erzeugenden Aktuator mit elektrischen Kontaktanschlüssen zeichnet sich dadurch aus, dass auf einer freiliegenden metallischen Materialoberfläche eines metallischen Substrates der wenigstens eine Aktuator aufgebracht wird und dass im Rahmen eines Metall- Abscheideprozesses der wenigstens eine Aktuator abgesehen von den elektrischen Kontaktanschlüssen vollständig von metallischem Material umgeben wird. Vorzugsweise eignet sich als Aktuator ein Piezoelement, das in Form einer Faser, eines Faserbündels, einer Platte, einer Stange ausgebildet ist.The method according to the invention for producing a controllably deformable Functional element with at least one with the functional element in Operational connection and generating the controlled deformations Actuator with electrical contact connections is characterized in that an exposed metallic material surface of a metallic substrate the at least one actuator is applied and that within the framework of a metal Separation process of the at least one actuator apart from the electrical one Contact terminals is completely surrounded by metallic material. A piezo element, which is in the form of a fiber, is preferably suitable as an actuator. a fiber bundle, a plate, a rod is formed.

Im Rahmen eines Metall-Abscheideprozesses wird im weiteren der auf der freiliegenden metallischen Materialoberfläche des metallischen Substrates aufliegende Aktuator an wenigstens lokalen Stellen längs seiner Erstreckung vollumfänglich mit metallischem Material beschichtet, so dass der Aktuator vollständig und unmittelbar in eine metallische Matrix eingebunden wird, die sich durch die Metallablagerung auf dem metallischen Substrat und um den Aktuator herum ausbildet.As part of a metal deposition process, the one on the exposed metallic material surface of the metallic substrate overlying actuator at at least local points along its extent fully coated with metallic material so that the actuator is completely and directly integrated into a metallic matrix that is due to the metal deposition on the metallic substrate and around the actuator trains around.

Als ein besonders bevorzugtes Metall-Abscheideverfahren eignet sich das galvanische Abscheiden von Metall aus einer Flüssigphase, bei dem der Abscheideprozess innerhalb eines galvanischen Bades durchgeführt wird, da dieser Technik der Materialabscheidung unter einer geeigneten Prozessführung zu eigen ist, dass die dabei entstehende Metallschicht keine innere mechanischen Spannungen aufweist, durch die möglicherweise das auf der Materialoberfläche zur weiteren Beschichtung aufliegende Piezoelement deformiert oder gar zerstört werden kann. This is suitable as a particularly preferred metal deposition process galvanic deposition of metal from a liquid phase, in which the Deposition process is carried out within a galvanic bath, because this technique of material separation under a suitable process control it is peculiar that the resulting metal layer has no internal mechanical Has tensions that may result in the material surface further coating lying piezo element deformed or even destroyed can be.

Beim Aufbringen vorzugsweise einer Vielzahl einzelner als Piezoelemente ausgebildeter Aktuatoren auf der freiliegenden metallischen Metalloberfläche des metallischen Substrates werden die einzelnen Piezoelemente mit einem geeigneten Haftvermittler, wie beispielsweise Kleber oder Harz, an der Materialoberfläche fixiert, so dass die Piezoelemente während des nachfolgenden Abscheidevorganges ihre ursprüngliche Lage unverändert beibehalten.When applying preferably a large number of individual piezo elements trained actuators on the exposed metallic metal surface of the the individual piezo elements with a suitable substrate Adhesion promoter, such as adhesive or resin, fixed to the material surface, so that the piezo elements their during the subsequent deposition process the original location remains unchanged.

Das erfindungsgemäße Herstellverfahren bietet grundsätzlich zwei alternative Verfahrenswege zur Herstellung des kontrolliert deformierbaren Funktionselementes.The manufacturing method according to the invention basically offers two alternatives Processes for the production of the controlled deformable functional element.

In einer ersten Verfahrensalternative wird ein vorgefertigtes, eine gewünschte Raumform aufweisendes, metallisches Substrat verwendet, das beispielsweise für eine spätere Verwendung als optisches Spiegelelement über wenigstens eine Qualitätsoberfläche verfügt. Die Qualitätsoberfläche kann mit Hilfe geeigneter Oberflächenbearbeitungsverfahren, wie beispielsweise Schleifen, Polieren etc. hergestellt werden.In a first process alternative, a pre-made, a desired one Spatial metal substrate used, for example for a later use as an optical mirror element via at least one Quality surface. The quality surface can be adjusted with the help of suitable Surface processing methods, such as grinding, polishing, etc. getting produced.

Ein derartiges flächig ausgebildetes metallisches Substrat, das typischerweise eine Substratdicke zwischen 50 und 1000 µm aufweist und in der Fläche beliebig dimensioniert sein kann, wird nachfolgend auf seiner der Qualitätsoberfläche gegenüberliegenden freiliegenden metallischen Materialoberfläche mit vorzugsweise einer Vielzahl einzelner, als Fasern ausgebildete Piezoelemente belegt, die zur späteren flächigen Deformation des als Spiegel ausgebildeten Funktionselementes vorzugsweise gleichverteilt auf der Materialoberfläche verteilt werden. Um im weiteren Verfahrensablauf Dejustierungen der Piezofasern untereinander zu vermeiden, werden diese mittels geeigneten Haftvermittlern wenigstens lokal auf der freiliegenden metallischen Materialoberfläche des metallischen Substrates fixiert.Such a flat metallic substrate, which is typically a Has substrate thickness between 50 and 1000 microns and any area can be dimensioned, is subsequently on its quality surface opposite exposed metallic material surface with preferably a variety of individual, designed as fibers piezoelectric elements used for later flat deformation of the functional element designed as a mirror preferably distributed evenly on the surface of the material. To im further process sequence misalignments of the piezo fibers with each other to avoid this, they are at least locally on the exposed metallic material surface of the metallic substrate fixed.

Das in vorstehender Weise präparierte metallische Substrat wird nun zur Metallabscheidung in ein galvanisches Bad gesenkt, das eine Elektrolytlösung mit gelösten metallischen Kationen enthält. Zur gezielten Metallabscheidung auf dem metallischen Substrat wird dieses auf Kathodenpotential gelegt, so dass sich die in der Elektrolytlösung gelösten Metallkationen gezielt auf der freiliegenden Metalloberfläche des metallischen Substrates abscheiden können. Vorzugsweise sind in der Elektrolytlösung ebenjene Metallionen gelöst, aus denen auch das metallische Substrat besteht. Auf diese Weise schließt sich nahtlos eine metallische Schicht auf das metallische Substrat an, wobei die sich in der metallischen Schicht ausbildende Metallmatrix identisch ist mit der des Substrates. In dieser Metallmatrix werden die Piezoelemente vollständig eingebunden und gehen somit eine innige unmittelbare Verbindung mit der metallischen Schicht sowie dem metallischen Substrat ein, die zusammen das Funktionselement bilden.The metallic substrate prepared in the above manner now becomes Metal deposition is lowered into a galvanic bath using an electrolytic solution contains dissolved metallic cations. For targeted metal deposition on the metallic substrate, this is placed on cathode potential, so that the in the metal cations dissolved in the electrolyte solution specifically on the exposed Can deposit metal surface of the metallic substrate. Preferably are the same metal ions dissolved in the electrolytic solution, from which also the metallic substrate. In this way, a metallic one closes seamlessly Layer on the metallic substrate, which is in the metallic layer forming metal matrix is identical to that of the substrate. In this metal matrix the piezo elements are fully integrated and thus go intimately direct connection with the metallic layer as well as the metallic one A substrate, which together form the functional element.

Die Schichtabscheidung im Wege der galvanischen Beschichtung birgt insbesondere den Vorteil, dass die zu erzeugende Schichtdicke exakt kontrolliert werden kann und dass überdies das zu beschichtende Substrat keiner thermischen Belastung und somit keinen möglichen internen Materialspannungen ausgesetzt wird.The layer deposition by means of the galvanic coating in particular hides the advantage that the layer thickness to be produced can be precisely controlled and that moreover the substrate to be coated has no thermal stress and is therefore not exposed to any possible internal material stresses.

Der Metallabscheideprozess wird dabei solange durchgeführt, bis die gesamte freiliegende metallische Materialoberfläche des metallischen Substrates vollständig von einer zusätzlichen Metallschicht überzogen ist, die die Piezoelemente vollständig überdeckt. Aus Gründen der elektrischen Kontaktierung der einzelnen vorzugsweise als Fasern ausgebildeten Piezoelemente weisen diese typischerweise eine Länge auf, so dass sie das metallische Substrat jeweils beidseitig an ihren Rändern lateral überragen. Um einen elektrischen Kurzschluss zwischen den einzelnen Piezoelementen und dem metallischen Material zu vermeiden, sind die Piezoelemente einzeln mit einer elektrisch isolierenden Schicht überzogen, bevor sie in die Metallmatrix eingebunden werden. Typischerweise eignet sich hierzu eine Polymer- oder Keramikhülle, die die einzelnen Piezoelemente umgibt.The metal deposition process is carried out until the entire fully exposed metallic material surface of the metallic substrate is covered by an additional metal layer that completely covers the piezo elements covered. For reasons of electrical contacting of the individual preferably Piezo elements designed as fibers typically have a length so that they have the metallic substrate laterally on both sides at their edges overtop. To an electrical short circuit between each Avoid piezo elements and the metallic material Piezo elements individually coated with an electrically insulating layer before they be integrated into the metal matrix. Typically, one is suitable for this Polymer or ceramic shell that surrounds the individual piezo elements.

Um zu vermeiden, dass eine bereits am metallischen Substrat vorgesehene Qualitätsoberfläche in gleicher Weise von einer Metallschicht überzogen wird, wie im Falle der der Qualitätoberfläche gegenüberliegenden, freiliegenden, metallischen Materialoberflächen mit den darauf befindlichen Piezoelementen, wird die Qualitätsoberfläche mit einer geeigneten Schutzschicht überzogen, die nachträglich wieder entfernt werden kann.In order to avoid that an already provided on the metallic substrate Quality surface is covered by a metal layer in the same way as in In the case of the exposed, metallic, opposite the quality surface Material surfaces with the piezo elements on them, the Quality surface covered with a suitable protective layer that can be retrofitted can be removed again.

Ein zweiter alternativer Verfahrensweg sieht vor, das metallische Substrat, auf das die Piezoelemente aufgebracht werden, selbst im Wege der Metall-Abscheidung zu gewinnen. Um am Beispiel der galvanischen Abscheidung zu bleiben, wird in das galvanische Bad ein Modell eingebracht, das eine formgebende Werkzeugoberfläche aufweist, die über eine gewünschte Geometrie und insbesondere Oberflächenqualität verfügt. In gleicher Weise wie in der vorstehend geschilderten Verfahrensvariante wird ein aus elektrisch leitendem Material bestehendes Modell oder ein aus einem elektrisch nicht leitendem Material bestehendes Modell, das mit einer elektrisch leitenden Schicht überzogen ist, auf Kathodenpotential gelegt, so dass sich die in der Elektrolytflüssigkeit gelösten metallischen Ionen auf der formgebenden Werkzeugoberfläche anlagern. Je nach Dauer der Abscheidung können unterschiedlich starke Metallschichtdicken ausgebildet werden. Ebenso ist es möglich, durch geeignete räumliche Verteilung des Anodenpotentials längs zur formgebenden Werkzeugoberfläche eine Metallschichtbildung mit unterschiedlichen Schichtstärken zu erhalten.A second alternative method provides for the metallic substrate onto which the piezo elements are applied, even by way of metal deposition win. To stay with the example of galvanic deposition, the galvanic bath introduced a model that has a shaping tool surface has a desired geometry and in particular surface quality features. In the same way as in the process variant described above becomes a model made of electrically conductive material or one made of existing electrically non-conductive material model with an electrically conductive layer is coated, placed on cathode potential, so that the in the Electrolytic liquid dissolved metallic ions on the shaping Attach the tool surface. Depending on the duration of the deposition different thicknesses of metal layers are formed. It is the same possible by appropriate spatial distribution of the anode potential along the forming tool surface a metal layer formation with different To get layer thicknesses.

Nach Erreichen einer gewünschten Schichtdicke bzw. Schichtdickenverteilung einer sich auf der Werkzeugoberfläche ausbildenden Metallschicht, die als das metallische Substrat angesehen werden kann, wird auf der gebildeten freiliegenden, metallischen Materialoberfläche wenigstens ein Piezoelement, vorzugsweise eine Vielzahl faserartig ausgebildeter Piezoelemente aufgebracht und an der Materialoberfläche fixiert. Das Aufbringen der Piezoelemente erfolgt vorteilhafter Weise nach Entnahme des Modells mit der darauf befindlichen Metallschicht aus dem galvanischen Bad. Um zu vermeiden, dass die einzelnen Piezoelemente beim Wiedereintauchen des Modells in das galvanische Bad verrutschen, werden diese gegenüber der Metalloberfläche fixiert. Wie bereits erwähnt, sind zur Vermeidung elektrischer Kurzschlüsse die einzelnen Piezoelemente mit einer Schicht aus elektrisch isolierendem Material überzogen. Der weitere Beschichtungsvorgang erfolgt in gleicher Weise wie vorstehend beschrieben und führt zu einer vollständigen Einbettung der einzelnen Piezoelemente in der Metallmatrix der sich auf der freiliegenden metallischen Materialoberfläche ablagernden Metallschicht.After a desired layer thickness or layer thickness distribution has been reached metal layer forming on the tool surface, which is called the metallic Substrate can be viewed, is formed on the exposed, metallic Material surface at least one piezo element, preferably a plurality Fibrous piezo elements applied and on the material surface fixed. The piezo elements are advantageously applied after removal of the model with the metal layer from the galvanic bath on it. To avoid that the individual piezo elements when immersing the If the model slips into the galvanic bath, they will be opposite the Fixed metal surface. As already mentioned, are to avoid electrical Short circuits the individual piezo elements with a layer of electrical insulating material coated. The further coating process takes place in same way as described above and leads to a complete Embedding the individual piezo elements in the metal matrix located on the exposed metallic material surface depositing metal layer.

Aus der Verfahrensreihenfolge im letzteren Fall geht hervor, dass das metallische Substrat sowie die darauf abgeschiedene Metallschicht aus ein und dem gleichen Metall besteht. Selbstverständlich ist es möglich das im Rahmen des ersten Abscheideprozesses gewonnene metallische Substrat nach entsprechender Präparierung mit den Piezoelementen in ein galvanisches Bad mit einer anderen Elektrolytzusammensetzung einzubringen. Auf diese Weise können Sandwich- Strukturen mit unterschiedlichen Metallschichten gewonnen werden, in denen die Piezoelemente eingebunden sind. Eine Schichtkombination aus unterschiedlichen Metallarten kann aufgrund der unterschiedlichen Materialeigenschaften zu besonders vorteilhaften Deformationseigenschaften am fertigen Funktionselement führen.The sequence of processes in the latter case shows that the metallic Substrate and the metal layer deposited thereon from one and the same Metal. Of course it is possible to do this in the first Metallic substrate obtained after the corresponding deposition process Preparation with the piezo elements in a galvanic bath with another Introduce electrolyte composition. In this way, sandwich Structures with different metal layers can be obtained, in which the Piezo elements are integrated. A combination of different layers Metal types can be too special due to the different material properties lead advantageous deformation properties on the finished functional element.

Zur gezielten kontrollierten flächigen Deformation des erfindungsgemäß hergestellten Funktionselementes werden die das Funktionselement lateral überragenden Piezoelementabschnitte mit entsprechenden elektrischen Kontakten verbunden und mit geeigneten Versorgungsspannungen beaufschlagt. Auch ist es möglich, die Enden der jeweiligen Piezoelemente mit geeigneten Kontaktsteckern zu versehen, die gemeinsam mit den Piezofasern im Wege des Metallabscheideprozesses vollständig in die Materialschicht eingebettet werden. Auf diese Weise können Kontaktstecker bzw. Steckverbindungen in die Metallmatrix des Funktionselementes integriert werden, um somit ein kompaktes Funktionselement zu erhalten, bei dem die elektrischen Kontaktstellen das Funktionselement nicht überragen.For targeted, controlled, flat deformation of the product produced according to the invention Functional element are those that laterally project beyond the functional element Piezo element sections connected to corresponding electrical contacts and supplied with suitable supply voltages. It is also possible that To provide the ends of the respective piezo elements with suitable contact plugs, which together with the piezo fibers by means of the metal deposition process be completely embedded in the material layer. That way you can Contact plugs or plug connections in the metal matrix of the functional element be integrated in order to obtain a compact functional element in which the electrical contact points do not protrude above the functional element.

Funktionselemente die in der vorstehenden Weise hergestellt werden, werden bevorzugt überall dort eingesetzt werden, an denen Oberflächendeformationen eine wichtige Rolle spielen. Dies betrifft insbesondere optische Elemente, beispielsweise Spiegel, deren optische Abbildungseigenschaften durch entsprechende Ansteuerung der Piezoelemente beeinflusst werden können. Auch eignen sich die Funktionselemente in vorteilhafter Weise als Halterungen für optisch aktive Elemente. In diesem Zusammenhang dienen die Funktionselemente der hochpräzisen Kopplung zwischen zwei optischen Fasern, die beispielsweise zur Informationsübertragung mittels Licht eingesetzt werden, wobei ein Versatz zwischen optischen Fasern einen erheblichen Verlust der Intensität des übertragenen Signals zur Folge hat. Sind die optischen Fasern entsprechend auf der Oberfläche eines Funktionselementes aufgebracht, so kann durch geeignete flächige Deformation der Oberfläche des Funktionselementes eine entsprechende Justierung beider sich gegenüber befindlicher Fasern erzielt werden.Functional elements that are manufactured in the above manner are preferably used wherever surface deformations occur to play an important role. This applies in particular to optical elements, for example Mirrors, their optical imaging properties by appropriate control the piezo elements can be influenced. They are also suitable Functional elements in an advantageous manner as holders for optically active Elements. In this context, the functional elements of high-precision coupling between two optical fibers, for example for Information transmission using light can be used, with an offset between optical fibers a significant loss in the intensity of the transmitted signal has the consequence. Are the optical fibers accordingly on the surface of a Functional element applied, the can by suitable surface deformation Surface of the functional element a corresponding adjustment of both yourself opposite fibers can be achieved.

Beliebig weitere Kombinationen des erfindungsgemäß ausgebildeten Funktionselementes mit optischen Elementen zur Positionierung und Justierung sind denkbar. Neben der Verwendung auf dem optischen Gebiet lassen sich die erfindungsgemäß ausgebildeten Funktionselemente auch als Steuerhilfen für Mikroventileinheiten einsetzen, bei denen das Funktionselement mit einem Ventilkorpus verbunden ist, das bei Ansteuerung der entsprechenden Piezofasern den Ventilkorpus derart verformt, dass ein Öffnen oder Schließen des Ventils erreicht wird.Arbitrarily further combinations of the designed according to the invention Functional elements with optical elements for positioning and adjustment are conceivable. In addition to use in the optical field, the Functional elements designed according to the invention also as control aids for Use microvalve units in which the functional element with a The valve body is connected when the corresponding piezo fibers are activated deforms the valve body in such a way that the valve opens or closes becomes.

Kurze Beschreibung der ErfindungBrief description of the invention

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben. Es zeigen:The invention will hereinafter be described without limitation in general The inventive concept based on exemplary embodiments with reference to the Drawing described as an example. Show it:

Fig. 1a, b flächenhaft ausgebildetes Funktionselement und Fig. 1a, b flat functional element and

Fig. 2 flächig gekrümmt ausgebildetes Funktionselement. Fig. 2 flat curved functional element.

Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche VerwendbarkeitWAYS OF IMPLEMENTING THE INVENTION, INDUSTRIAL APPLICABILITY

In Fig. 1a sowie b sind Ausführungsbeispiele für jeweils ein flächig ausgebildetes Funktionselement 1 dargestellt. In FIGS. 1a and b, exemplary embodiments are shown for a flat functional element 1 .

In Fig. 1a besteht das Funktionselement 1 aus einem metallischen Substrat 2 und einer darüber befindlichen, im Wege eines Metallabscheide-Prozesses hergestellten Metallschicht 3. Vorzugsweise bestehen das metallische Substrat 2 sowie die darüber befindliche Metallschicht 3 aus identischem Material, so dass sich keine makroskopisch erkennbare Fügeebene ausbildet (die dargestellte Begrenzungslinie dient nur der besseren Veranschaulichung). Zwischen dem metallischen Substrat 2 und der darüber befindlichen Metallschicht 3 sind Piezofasern 4 eingebracht, die als Aktuatoren das Funktionselement 1 in gegenseitiger paralleler Ausrichtung lateral durchsetzen und dieses beidseitig überragen. Die Piezofasern 4 werden zur elektrischen Kontaktierung an ihren Enden 41, 42 entsprechend einzeln oder gemeinsam elektrisch kontaktiert und mit elektrischer Spannung beaufschlagt, wodurch sie das plattenförmige Funktionselement 1 flächig gezielt zu deformieren vermögen.In FIG. 1 a, the functional element 1 consists of a metallic substrate 2 and a metal layer 3 located above it and produced by means of a metal deposition process. The metallic substrate 2 and the metal layer 3 located thereover preferably consist of identical material, so that no macroscopically recognizable joining plane is formed (the delimitation line shown is only for better illustration). Piezo fibers 4 are introduced between the metallic substrate 2 and the metal layer 3 located above them, which act as actuators and laterally pass through the functional element 1 in a mutually parallel orientation and project beyond it on both sides. The piezo fibers 4 are electrically contacted individually or jointly at their ends 41 , 42 and subjected to electrical voltage, so that they are able to deliberately deform the plate-shaped functional element 1 in a targeted manner.

Bei der in Fig. 1a dargestellten Anordnung der Piezofasern 4 innerhalb des Funktionselementes 1 vermögen die Piezofasern 4 das Funktionselement 1 lediglich um eine senkrecht zur Längserstreckung der Piezoelemente 4 orientierten Achse X zu krümmen.In the arrangement of the piezo fibers 4 shown in FIG. 1 a within the functional element 1, the piezo fibers 4 are only able to bend the functional element 1 by an axis X oriented perpendicular to the longitudinal extension of the piezo elements 4 .

Ist es jedoch erwünscht, das flächige Funktionselement 1 sowohl um die eingetragene X- als auch Y-Achse zu deformieren, so bedarf es einer Anordnung der einzelnen Piezofasern 4 in Form von Kreuzlagen, wie es aus der Fig. 1b hervorgeht. Auch in diesem Fall ist das dargestellte Funktionselement 1 in gleicher Weise wie das in Fig. 1a aufgebaut. Lediglich sind senkrecht zur Erstreckung der Fasern 4 zusätzliche Piezofasern 5 vorgesehen.However, if it is desired to deform the planar functional element 1 both about the entered X and Y axes, an arrangement of the individual piezo fibers 4 in the form of cross layers is required, as can be seen from FIG. 1 b. In this case too, the functional element 1 shown is constructed in the same way as that in FIG. 1a. Only 4 additional piezo fibers 5 are provided perpendicular to the extension of the fibers.

In Fig. 2 ist ein räumlich gekrümmtes Funktionselement 1 in der Querschnittsdarstellung gezeigt. Hierbei begrenzt das metallische Substrat 2 die Konkavseite des Funktionselementes 1 und weist überdies eine Qualitätsoberfläche 21 auf, die beispielsweise mit einer Spiegelschicht oder einem optischen Gitter überzogen ist. Das metallische Substrat 2 ist vorzugsweise im Wege eines galvanischen Abscheideprozesses hergestellt worden, unter Verwendung eines Modells, dessen Werkstückoberfläche eine Oberflächenqualität aufweist, die im Wege der galvanischen Abformung und Herstellung des metallischen Substrates 2 an die Oberfläche des metallischen Substrats abgeformt worden ist.In FIG. 2 a spatially curved function element 1 is shown in the cross sectional view. Here, the metallic substrate 2 delimits the concave side of the functional element 1 and moreover has a quality surface 21 , which is covered, for example, with a mirror layer or an optical grating. The metallic substrate 2 has preferably been produced by means of a galvanic deposition process, using a model whose workpiece surface has a surface quality which has been molded to the surface of the metallic substrate by means of the galvanic molding and production of the metallic substrate 2 .

Auf der der Qualitätsoberfläche 21 gegenüberliegenden Seite des metallischen Substrates 2 sind eine Vielzahl flächig verteilter Piezofasern 4 angeordnet, von denen in der Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 2 lediglich eine Piezofaser dargestellt ist, die im Wege des nachfolgenden galvanischen Abscheideprozesses von einer Metallschicht 3 vollständig überdeckt sind. Zur elektrischen Kontaktierung ragen die Enden 41, 42 der Piezofasern 4 beidseitig aus dem Funktionselement 1 heraus.On the quality of surface 21 opposite side of the metal substrate 2, a plurality distributed over the surface piezofibers 4 are arranged, only one of which piezo fiber is shown in the cross sectional view of FIG. 2, which are completely covered by means of the subsequent galvanic deposition of a metal layer 3. For electrical contacting, the ends 41 , 42 of the piezo fibers 4 protrude from the functional element 1 on both sides.

Das in Fig. 2 dargestellte optische Element, beispielsweise in Form eines Hohlspiegels, ist durch geeignete Ansteuerung der einzelnen Piezofasern 4 in gewissen Grenzen räumlich deformierbar, wodurch die Abbildungseigenschaften des Hohlspiegels variabel einstellbar sind.The optical element shown in FIG. 2, for example in the form of a concave mirror, can be spatially deformed within certain limits by suitable control of the individual piezo fibers 4 , as a result of which the imaging properties of the concave mirror can be variably adjusted.

Durch die unmittelbare Integration der Aktuatorelemente innerhalb des Funktionselementes ist gewährleistet, dass Längenänderungen längs der Aktuatoren unmittelbar und unverfälscht auf das gesamte Funktionselement übertragen werden können.Due to the direct integration of the actuator elements within the Functional element ensures that changes in length along the actuators can be transferred directly and unadulterated to the entire functional element can.

Die aus dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Funktionselemente weisen überdies die nachstehenden vorteilhaften Eigenschaften auf:
The functional elements that can be produced from the method according to the invention also have the following advantageous properties:

- Die Aktoren sind Teil des Funktionselementes selbst, so dass keine Interface-Probleme zwischen dem Funktionselement und dem Aktuator bestehen.- The actuators are part of the functional element itself, so that none Interface problems between the functional element and the actuator consist.
- Das Funktionselement kann sowohl als Aktor, durch Anlegen einer entsprechenden elektrischen Spannung an die Piezofasern, als auch als Sensor arbeiten, beispielsweise durch Deformation des Funktionselementes und Messen der an den Enden der Piezofasern anliegenden Spannung.- The functional element can be used as an actuator by creating a corresponding electrical voltage to the piezo fibers, as well as Sensor work, for example by deformation of the functional element and measuring the voltage applied to the ends of the piezo fibers.
- Durch Vorsehen einer Vielzahl einzelner Piezofasern innerhalb eines Funktionselementes können diese zum Teil als Aktuator, zum Teil als Sensor genutzt werden.- By providing a large number of individual piezo fibers within one Functional elements can do this partly as an actuator and partly as a sensor be used.
- Da die Aktuatoren, vorzugsweise Piezoelemente, vollständig im Funktionselement gekapselt sind, können sie keinen schädlichen Einflüssen von Außen direkt ausgesetzt werden. Dies ist bspw. in der Medizintechnik sowie beim Einsatz in lösemittelhaltigen Umgebungen der Fall.- Since the actuators, preferably piezo elements, completely in the Functional element are encapsulated, they can have no harmful effects be exposed directly from the outside. This is for example in medical technology as well as when used in solvent-containing environments.
- Der Einsatz der erfindungsgemäß hergestellten Funktionselemente ist insbesondere in der Raumfahrt vorteilhaft, da aufgrund der dort herrschenden hohen Strahlenbelastung Bauteile bspw. aus polymeren Werkstoffen aufgrund der dort auftretenden Degradationserscheinungen nicht eingesetzt werden können.- The use of the functional elements produced according to the invention particularly advantageous in space travel, because of the prevailing there high radiation exposure to components made, for example, of polymeric materials the degradation phenomena occurring there are not used can.
- Durch die Wahl der Anordnung der einzelnen Aktuatoren, vorzugsweise Piezoelemente innerhalb des Funktionselementes, können nahezu beliebige Manipulationen in Bezug auf Flächendeformationen hervorgerufen werden.- By choosing the arrangement of the individual actuators, preferably Piezo elements within the functional element can be almost any Manipulations in relation to surface deformations are caused.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Funktionselement
functional element

22

Metallisches Substrat
Metallic substrate

2121

Qualitätsoberfläche
quality surface

33

Metallische Materialschicht
Metallic material layer

44

Aktor, Piezoelement
Actuator, piezo element

4141

, .

4242

Kontaktierstellen
contact points

55

Piezoelement
piezo element

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines kontrolliert deformierbaren Funktionselementes mit wenigstens einem mit dem Funktionselement in Wirkverbindung stehenden und die kontrollierten Deformationen erzeugenden Aktuator mit elektrischen Kontaktanschlüssen,
dadurch gekennzeichnet, dass auf einer freiliegenden metallischen Materialoberfläche eines metallischen Substrats der wenigstens eine Aktuator aufgebracht wird, und
dass im Rahmen eines Metall-Abscheideprozesses der wenigstens eine Aktuator abgesehen von den elektrischen Kontaktanschlüssen vollständig von metallischem Material umgeben wird.1. A method for producing a controllably deformable functional element with at least one actuator with electrical contact connections that is operatively connected to the functional element and generates the controlled deformations,
characterized in that the at least one actuator is applied to an exposed metallic material surface of a metallic substrate, and
that in the context of a metal deposition process, apart from the electrical contact connections, the at least one actuator is completely surrounded by metallic material.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Metall-Abscheideprozess eine weitgehend von inneren mechanischen Spannungen freie metallische Materialschicht auf dem metallischen Substrat erzeugt wird, die zusammen mit dem metallischen Substrat den Aktuator einschließt.2. The method according to claim 1, characterized in that by the metal deposition process Metallic material layer largely free of internal mechanical stresses is generated on the metallic substrate, which together with the metallic Substrate includes the actuator.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Substrat in einem ersten Schritt durch den Metall-Abscheideprozess gewonnen wird, durch den die freiliegende metallische Materialoberfläche gebildet wird, und
dass in einem zweiten Schritt auf die freiliegende metallische Materialoberfläche der wenigstens eine Aktuator aufgebracht und fixiert wird und nachfolgend durch den anschließenden Metall-Abscheideprozess von einer weiteren Metallschicht überzogen wird. 3. The method according to claim 1 or 2,
characterized in that the metallic substrate is obtained in a first step by the metal deposition process by which the exposed metallic material surface is formed, and
that in a second step, the at least one actuator is applied and fixed to the exposed metallic material surface and is subsequently covered by a further metal layer by the subsequent metal deposition process.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Aktuatoren auf der freiliegenden metallischen Materialoberfläche gleich verteilt zueinander aufgebracht werden.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a variety of actuators on the exposed metallic material surface to be applied equally distributed to each other.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Aktuator ein Piezoelement verwendet wird, das von einer elektrisch isolierenden Schicht umgeben ist, wenigstens an Stellen, an denen das Piezoelement mit dem metallischen Material des Funktionselementes in Berührung tritt.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a piezo element is used as the actuator, the is surrounded by an electrically insulating layer, at least in places which the piezo element with the metallic material of the functional element in Touch occurs.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Aktuator die freiliegende metallische Materialoberfläche lateral wenigstens teilweise überragt.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the at least one actuator the exposed metallic material surface laterally at least partially protrudes.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Metallabscheideverfahren ein galvanischer Abscheideprozeß eingesetzt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that as a metal deposition process a galvanic Deposition process is used.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Metallabscheideverfahren ein Vakuumbeschichtungsverfahren eingesetzt wird.8. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that as a metal deposition process Vacuum coating process is used.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuumbeschichtungsverfahren ein PVD oder CVD-Verfahren ist.9. The method according to claim 8, characterized in that the vacuum coating process is a PVD or CVD process is.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer formgebenden Werkzeugoberfläche im Wege des Abscheideprozesses durch Metallablagerung das metallische Substrat gebildet wird. 10. The method according to any one of claims 3 to 9, characterized in that on a shaping tool surface in Paths of the deposition process through metal deposition of the metallic substrate is formed.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl faser-, schicht- oder streifenförmiger Piezoelemente als Aktuatoren verwendet wird, die flächig verteilt auf die freiliegende metallische Materialoberfläche aufgebracht werden.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that a variety of fibrous, layered or strip-shaped Piezo elements are used as actuators, which are distributed over the exposed area metallic material surface are applied.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Piezoelemente auf der freiliegenden metallischen Materialoberfläche derart aufgebracht werden, dass sie die freiliegende metallische Materialoberfläche beidseitig für eine nachfolgende elektrische Kontaktierung überragen.12. The method according to claim 11, characterized in that the piezo elements on the exposed Metallic material surface are applied so that they are exposed metallic material surface on both sides for a subsequent electrical Surpass contacting.

13. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Piezoelemente über elektrische Kontaktanschlüsse verfügen oder mit elektrischen Kontaktleitungen verbunden sind und in dieser Form auf die freiliegende metallische Materialoberfläche aufgebracht werden, und
dass die Kontaktanschlüsse oder Kontaktleitungen teilweise im Rahmen des Metall- Abscheideprozesses von dem metallischen Material überdeckt werden.13. The method according to claim 11,
characterized in that the piezo elements have electrical contact connections or are connected to electrical contact lines and are applied in this form to the exposed metallic material surface, and
that the contact connections or contact lines are partially covered by the metallic material as part of the metal deposition process.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement flächig ausgebildet wird und eine Dicke zwischen 50 und 1000 µm aufweist, und dass in etwa mittig zur Dicke des Funktionselementes lateral zum Funktionselement der wenigstens eine Aktuator verläuft.14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the functional element is flat and has a thickness between 50 and 1000 microns, and that approximately in the middle of the thickness of the functional element laterally to the functional element of the at least one actuator runs.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator als Piezoelementfaser mit einer Faserdicke von 20 bis 125 µm ausgebildet ist. 15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the actuator as a piezo element fiber with a Fiber thickness of 20 to 125 microns is formed.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Substrat eine dem wenigstens einen Aktuator abgewandte Oberfläche aufweist, die herstellungsbedingt über eine Qualitätsoberfläche verfügt und/oder dass im Rahmen des Metall- Abscheideprozesses eine Qualitätsoberfläche an der sich ausbildenden metallischen Materialschicht gewonnen wird.16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the metallic substrate is one of the at least one Has actuator facing away from the surface, which is due to the production Quality surface and / or that within the framework of the metal Deposition process a quality surface on the developing metallic material layer is obtained.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Qualitätsoberfläche ein die Oberflächenrauheit reduzierendes Bearbeitungsverfahren verwendet wird.17. The method according to claim 16, characterized in that a to produce the quality surface Surface roughness reducing machining process is used.

18. Verwendung des Funktionselement nach einem der Ansprüche 1 bis 17 als optisches Element, das eine verspiegelte Oberfläche aufweist, die durch gezielte Ansteuerung des wenigstens einen Aktuators kontrolliert deformierbar ist.18. Use of the functional element according to one of claims 1 to 17 as optical element, which has a mirrored surface, through targeted Control of the at least one actuator is deformable in a controlled manner.

19. Verwendung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass durch kontrollierte Deformation der verspiegelten Oberfläche die optischen Abbildungseigenschaften des optischen Elementes einstellbar sind.19. Use according to claim 18, characterized in that by controlled deformation of the mirrored Surface the optical imaging properties of the optical element are adjustable.

20. Verwendung des Funktionselements nach einem der Ansprüche 1 bis 17 als Trägerelement für räumlich positionierbare Elemente, die mit dem Funktionselement in Wirkverbindung treten.20. Use of the functional element according to one of claims 1 to 17 as Carrier element for spatially positionable elements with the functional element get in touch.

21. Verwendung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente Spiegelelemente oder optische Fasern sind.21. Use according to claim 20, characterized in that the elements are mirror elements or optical fibers are.

22. Verwendung des Funktionselements nach einem der Ansprüche 1 bis 17 als Ventileinheit, bei der durch elektrisches Ansteuern des als Piezoelement ausgebildeten Aktuators die Ventileinheit derart verformt wird, dass ein Öffnen oder Schließen eines Ventils erreicht wird. 22. Use of the functional element according to one of claims 1 to 17 as Valve unit, in which by electrical control of the as a piezo element trained actuator, the valve unit is deformed such that opening or Closing a valve is reached.

23. Kontrolliert deformierbares Funktionselement mit wenigstens einem mit dem Funktionselement in Wirkverbindung stehenden und die kontrollierten Deformationen erzeugenden Aktuator mit elektrischen Kontaktanschlüssen,
dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement aus metallischem Material gefertigt ist, und
dass auf Grund eines Metall-Abscheideprozesses der wenigstens eine Aktuator, abgesehen von den elektrischen Kontaktanschlüssen, vollständig von dem metallischen Material derart umgeben ist, dass der Aktuator in einer Metallmatrix des metallischen Materials eingebunden ist.23. Controlled deformable functional element with at least one actuator with electrical contact connections that is operatively connected to the functional element and generates the controlled deformations.
characterized in that the functional element is made of metallic material, and
that due to a metal deposition process, the at least one actuator, apart from the electrical contact connections, is completely surrounded by the metallic material in such a way that the actuator is integrated in a metal matrix of the metallic material.

24. Funktionselement nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement flächig ausgebildet ist und an wenigstens, einer Oberfläche eine Qualitätsoberfläche aufweist.24. Functional element according to claim 23, characterized in that the functional element is flat and on at least one surface has a quality surface.

25. Funktionselement nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von als Piezoelementen ausgebildete Aktuatoren innerhalb des Funktionselementes derart vorgesehen sind, dass die Piezoelemente flächig gleich verteilt zur Qualitätsoberfläche angeordnet sind.25. Functional element according to claim 24, characterized in that a plurality of designed as piezo elements Actuators are provided within the functional element such that the Piezo elements are evenly distributed across the quality surface.

26. Funktionselement nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die als Piezoelemente ausgebildeten Aktuatoren faserartig, streifen- oder schichtförmig ausgebildet und von einer elektrischen Isolationsschicht überzogen sind.26. Functional element according to one of claims 23 to 25, characterized in that the actuators designed as piezo elements fibrous, stripe or layered and electrical Insulation layer are covered.