Berührungslose, schnelle und fertigungsnahe 100-Prozent-Prüfung: Neuartiges Messsystem für die nächste Generation von Optik-Komponenten. © Fraunhofer IPT / fionec GmbH.

Innovative Optik-Komponenten für die laserbasierte Produktion der Zukunft

Neuartige Herstellungsprozesse für innovative Optik-Konzepte entwickeln, um das volle Potenzial der laserbasierten Fertigung auszuschöpfen: An diesem Vorhaben arbeiten die Wissenschaftler der DPP-Arbeitsgruppe MaGeoOptik. Eine der Herausforderungen auf dem Weg zu diesem Ziel liegt in der Fertigungstechnik zur Verarbeitung der komplexen Geometrien und neuartigen Werkstoffe. Hohe Temperaturen und Druckverhältnisse führen zu raschem Verschleiß der Werkzeuge – so entstehende Mikrorisse und Adhäsionen beeinträchtigen die optischen Eigenschaften der Komponenten.
Unseren Partnern Fionec GmbH sowie Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT ist es nun gelungen im Rahmen der Entwicklung eines neuartigen Herstellungsprozesses für das Präzisionsblankpressen von Quarzgläsern, eine berührungslose, schnelle und fertigungsnahe 100-Prozent-Prüfung zur Qualitätskontrolle der Optik-Komponenten zu realisieren.

Mithilfe eines faseroptischen Präzisionsmesssystems mit hochgenauer Sensorik und einer miniaturisierten Messsonde mit einem Durschmesser von 1,4 mm ist es nun möglich, Messungen auch bei kleinen und konkav geformten Bauteilen durchzuführen. Außerdem haben die Partner zur Auswertung der optisch erhobenen Messdaten eine spezielle Software programmiert, die zum einen die Sensorbewegung steuert und zum anderen die Daten der Kinematik und des Sensors zu einer dreidimensionalen Punktewolke kombiniert. Die erfassten Daten ermöglichen die Bestimmung der Formabweichung sowie der relevanten linearen R- oder flächigen S-Rauheitsparameter. Durch einen Soll-Ist-Vergleich ist die Software in der Lage, Abweichungen durch Falschfarben oder Abweichungsvektoren zu markieren. Die Sollkontur des Bauteils kann zukünftig sowohl als CAD-Datei als auch durch Eingabe geeigneter Stützstellen oder asphärischer Koeffizienten nach ISO 10110 erfasst werden. Mit ihrer Entwicklung treiben die DPP-MaGeoOptik-Partner die Photonik maßgeblich voran und ebnen den Weg für den Einsatz hoher Laserleistungen in neuen Anwendungsgebieten.

Mit dieser Entwicklung schafften die Partner es auf die Titelseite der „Laser+Photonics“, Ausgabe Januar 2018.
Wir freuen uns über das Interesse an der zukunftweisenden Arbeit der Partner aus dem Forschungscampus DPP.