Koordinatenschleifen komplexer Konturen in Glas
Mit dem 5-Achs-Koordinatenschleifen lassen sich komplexe 3D-Glasbauteile mit einer Oberflächengüte von bis zu Ra = 8 nm herstellen, beispielsweise für die Halbleiterindustrie oder die Medizintechnik. Durch die Komplettbearbeitung in einer Aufspannung können sehr enge Toleranzen eingehalten werden.
5-Achs-Bearbeitung von Kanalanschlüssen, Edge-Chipping < 20 µm: Die Komplettbearbeitung in einer Aufspannung sorgt für eine höhere Präzision
Die Photonik hat sich in den letzten Jahrzehnten zu einer Schlüsseltechnologie entwickelt, wodurch die Bedeutung von Optik und optischen Gläsern stark zugenommen hat. Beispiels weise können durch monolithische Formgestaltung optischer Elemente wie Linsen und Freiformoptiken oft mehrere Funktionen in einem Bauteil vereint werden, ohne dass eine Montage verschiedener Einzelelemente nötig ist [1]. Daneben erlangen Werkstoffe wie Glas oder Keramik aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften wieder eine größere Bedeutung. Beispielsweise sind sie aufgrund ihrer teils sehr geringen Wärmeausdehnung für Anwendungen in der Raumfahrt und auch in mechanischen Präzisionsgeräten sehr gefragt.
Die herkömmlichen Verfahren zur Herstellung dieser hochpräzisen optisch-mechanischen Komponenten sind das Schleifen, das Läppen und das Polieren. Jedes dieser Verfahren ist für sich genommen komplex und sehr anspruchsvoll. Die Bearbeitung auf separaten Maschinen führt aufgrund von Rüstzeiten und Zwischenkontrollen zu zusätzlichen Kosten. Zudem werden durch den Bauteilwechsel zwischen verschiedenen Maschinen zusätzliche Fertigungstoleranzen benötigt. Dies führt zu einer Verschlechterung der Geometriegenauigkeit sowie der Oberflächenqualität und schränkt somit die möglichen Funktionen des optischen Systems ein.
Für die Fertigungsschritte des Läppens und Polierens, die mit losem Korn erfolgen, müssen eine Vielzahl von Einflussfaktoren berücksichtigt werden. Daraus ergeben sich komplexe und langwierige Prozesse, die vorwiegend nicht automatisierbar sind. Darüber hinaus führen Rückstände der Poliersuspension zu einem hohen Reinigungsaufwand bei den gefertigten Komponenten [2].
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