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Untersuchungen zur Herstellung optischer Komponenten durch schnelles Heißprägen anorganischer Gläser

 
: Hug, M.; Rieser, D.; Manns, P.; Spiess, G.; Spöri, T.; Kleer, G.

Deutsche Glastechnische Gesellschaft -DGG-, Frankfurt/Main:
79. Glastechnische Tagung. Programm und referate. CD-ROM : Würzburg, 23. - 25. Mai 2005
Offenbach: DGG, 2005
ISBN: 3-921089-43-3
Glastechnische Tagung <79, 2005, Würzburg>
German
Conference Paper
Fraunhofer IWM ()
Heißprägen; nicht-isotherme Heißformgebung; optisches Bauelement; Zylinderlinsenarray

Abstract
Mit zunehmender Komplexität moderner optischer Systeme wachsen die Anforderungen sowohl an die Funktionalität als auch an die Qualität der verwendeten optischen Komponenten bei gleichzeitiger Forderung nach geringen Herstellungskosten und der Verfügbarkeit in großen Stückzahlen. Ziel aktueller Untersuchungen ist die Entwicklung eines kostengünstigen Replikationsverfahrens zur Herstellung innovativer Optikelemente wie Asphären, Mikrolinsenarrays, Zylinderlinsen oder diffraktive Strahlformer. Das hier entwickelte Heißprägeverfahren beruht auf einem stark nicht-isothermen Formgebungsprozess, bei dem das Glas eine wesentlich höhere Temperatur hat als die Formwerkzeuge. Durch die geringere Glasviskosität im Vergleich zu konventionellen Replikationsverfahren kann der gesamte Formgebungsprozess in weniger als 30 Sekunden abgeschlossen werden. Allerdings hat die schnelle Abkühlung des zähflüssigen Glases eine starke Schrumpfung zur Folge, sodass hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Prozessführung gestellt werden, um die geforderte Präzision der optischen Komponenten zu erreichen. Im Rahmen des Projekts wird systematisch der Einfluss von wesentlichen Prozessgrößen, wie zum Beispiel Temperaturen und -gradienten, Presskräften und Haltezeiten auf Konturgenauigkeit und Oberflächenqualität der Bauteile untersucht. Für verschiedene Komponenten wurden geeignete Prozessfenster ermittelt und darauf aufbauend Musterkomponenten wie Zylinder- und Mikrolinsenarrays hergestellt.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-28848.html