Glas wie Kunststoff bearbeiten
Das ›Glassomer‹ kann wie Kunststoff gefräst, gedreht, gelasert oder in CNC-Maschinen bearbeitet werden
Neue Umformtechnik für Glas. Reines Quarzglas ist hochtransparent und sehr resistent gegenüber thermischen, physikalischen und chemischen Einwirkungen – optimale Voraussetzungen für die Optik sowie die Daten- oder Medizintechnik. Für eine effiziente und qualitativ hochwertige Bearbeitung fehlen jedoch geeignete Verfahren. Wissenschaftler am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben eine Formgebungstechnik entwickelt, mit der sie Quarzglas wie Kunststoff strukturieren können.
»Statt Glas auf bis zu 800 °C zu erhitzen und dann in Form zu bringen oder Teile von Glasblöcken mittels Laserbearbeitung oder Ätzen zu strukturieren, setzen wir an den kleinsten Glasteilchen an«, berichtet Dr. Bastian E. Rapp, Leiter der interdisziplinären Forschergruppe ›NeptunLab‹ am Institut für Mikrostrukturtechnik IMT des KIT. Die Wissenschaftler rühren Glaspartikel in der Größe von 40 nm in flüssigen Kunststoff ein, formen das Gemisch ›wie einen Sandkuchen‹ und härten es durch Erwärmen oder Belichten zu einem Feststoff aus, der zu 60 Prozent aus Glaspartikeln und zu 40 Prozent aus Kunststoffpartikeln besteht. Die Polymere wirken dabei wie ein Kleber, der die Glaspartikel an der richtigen Stelle festhält und so die Form fixiert. Dieses ›Glassomer‹ kann wie ein herkömmlicher Kunststoff gefräst, gedreht, gelasert oder auch in CNC-Maschinen bearbeitet werden (Bild).
Bandbreite der Polymerumformtechnik
Für die Herstellung von hochleistungsfähigen Linsen, unter anderem für Smartphones, fertigen die Wissenschaftler beispielsweise eine Stange aus Glassomer, aus der sie die Linsen herausdrehen. Für ein hochreines Quarzglas müssen sie die Polymere im Komposit wieder entfernen. Hierfür werden die Linsen bei 500 bis 600 °C erhitzt. [...]
Institut:
KIT – Karlsruher Institut für Technologie
76131 Karlsruhe
www.kit.edu