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Einfluss des Agglomerationsverhaltens von Polierkörnern, Glasabrieb und verwendetem Poliermittelträger auf das Polierergebnis optischer Gläser

Schlussbericht für den Zeitraum: 01.07.2003 - 31.12.2005
 
: Conradt, R.
: TH Aachen -RWTH-, Institut für Gesteinshüttenkunde; Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie -IPT-, Aachen

Aachen, 2006, 73 S.
Reportnr.: AIF 13582 N
Deutsch
Bericht
Fraunhofer IPT ()
optisches Glaserzeugnis; Polieren; Poliermittel; chemische Zusammensetzung; Prozessoptimierung; Suspension; Löslichkeit; chemisches Gleichgewicht; Verfahrensparameter; Oberflächenprüfung; Korngrößenverteilung; Agglomerat; Oberflächenenergie; Verschleiß; Viskosität

Abstract
Trotz Beherrschung der mechanisch-kinematischen Aspekte der Politur führen die chemischen Einflüsse im Polierprozess immer wieder zu unerwarteten Störungen und zu Einbußen bzgl. Abtragsrate, Formtreue und Oberflächengüte. Nachdem in zwei Vorgängerprojekten die grundsätzlichen Wirkzusammenhänge der Mechanik und Chemie bei der Politur optischer Gläser gezeigt wurden, fokussieren die Arbeiten im vorliegenden Projekt die Vorgänge im Wirkspalt. Auf der Suspensionsseite werden über die gezielte Beeinflussung von Löslichkeitsgleichgewichten sowie der Bestimmung des und der Partikelgrößenverteilung von Agglomeraten verändernde chemische Zusammenhänge ermittelt. Auf der Werkstückseite ist die Bestimmung der Energie- und Leistungsbilanz ein Kriterium für die Qualität und Reproduzierbarkeit des Polierprozesses. Es wurden 6 Glassorten - die als schwierig bearbeitbar gelten - auf ihr Polierverhalten hin untersucht, ergänzt um ein 'gut' zu polierendes Glas. Die Polierversuche wurden unter Konstanthaltung der maschinenseitigen Prozessparameter durchgeführt. Für Form- und Rauheitsmessung wurden berührungslose (Weißlicht- und Formprüfinterferometer, Rasterkraftmikroskopie) und taktile Messverfahren eingesetzt. Es zeigte sich, dass bei der chemischen Stabilisierung der Poliersuspensionen spielen die wässrigen Gleichgewichte zwischen den zweiwertigen Ionen einerseits und dem Silicat-Anion andererseits eine Schlüsselrolle. Die Ergebnisse erlauben es, Gläser anhand ihrer Zusammensetzung sicher in Glasfamilien einzuteilen, die untereinander verträglich poliert werden können. Störungen des Polierprozesses gehen stets mit einer Vergröberung der Partikelgrößenverteilung der Polierkorn-Agglomerate einher. Eine Online-Kontrolle des Prozesses ist möglich. Für bestimmte Glasfamilien lässt sich die Poliersuspension in ihrer Wirkung durch Zusätze eines defizitären Ions steigern. Auch die Oberflächenenergie der Gläser spielt eine Rolle. Der Polierbelag kann durch geeignete organische Zusätze zur Poliersuspension vor zu starkem Verschleiß geschützt werden. Eine Erhöhung der Viskosität der Poliersuspension führt zur Ausbildung eines dickeren (stabileren) Flüssigkeitsfilms im Wirkspalt und damit zu einer deutlichen Verbesserung der Oberflächengüte.
Entnommen aus TEMA

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-70187.html