Heißprägung von Submikron-Strukturen in anorganischen Gläsern für Anwendungen in der optischen Sensorik

Zur replizierenden Herstellung von Komponenten der abbildenden Optik aus anorganischen Gläsern sind im Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IWM), Freiburg, Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zur gesamten Verfahrenskette (Erstellung einer Preßanlage, Verfahrensführung des Blankpressens, Herstellung konturgenauer Formenwerkzeuge, antiadhäsive Beschichtung der Werkzeuge) durchgeführt worden, die für vorgesehene Glasarten und Geometrien durch Muster erfolgreich belegt werden konnten. Die Erfüllung der hohen Anforderungen der refraktiven Optik an die geformten Komponenten, insbesondere bezüglich der Oberflächenglätte, Konturgenauigkeit kleiner als 9,14, erzwingt Verfahrensführungen, die je nach Größe und Volumen der Preßlinge im Bereich von mehreren Minuten liegen können. Deshalb ist die Aufgabenstellung aus der optischen Sensorik, Submikron-Strukturen wirtschaftlich, d.h. im Sekundentakt prägen zu können, eine besonders große Herausforderung. Im Rahmen eines mit Eigenmitteln der Fraunhofer-Gesellschaft geförderten Verbundprojektes (WISA-AOFO) wurde für den Anwendungsfall eines sogenannten "Biosensors" eine Preßtechnik entwickelt, mit der kurzzeitigen Einzelpressungen durchgeführt werden können. Die Funktionstüchtigkeit derart geprägter Strukturen wurde nachgewiesen. Dadurch eröffnen sich innovative Anwendungsfelder in Märkten der Zukunft wie Pharmazie, Telekommunikation und Lasertechnik.