Eine heiße Sache

Die Umformung von Quarzglas erfordert Temperaturen von weit über 1000 °C.

Ultrapräzise Werkzeuge zur Quarzglasumformung

Das extreme Temperaturfenster des Umformprozesses erfordert die hochgenaue Bearbeitung von Hochleistungswerkstoffen.

Quarzglasumformung

In der Lasertechnik wächst die Nachfrage nach komplexen und zugleich kostengünstigen Komponenten aus Glas. Heutige Laser erzeugen Strahlungsintensitäten, die den Leistungsbereich herkömmlicher Glaslinsen und -arrays übersteigen.

Quarzglas zeichnet sich durch eine hervorragende Lichtdurchlässigkeit vom Infrarot- bis in den Ultraviolettbereich (Wellenlängenbereich von 185 nm bis 3,5 μm) mit äußerst geringer interner Absorption aus und bleibt auch bei starken Temperaturwechseln aufgrund seiner sehr geringen Wärmeausdehnung formstabil. Um Glaslinsen zu fertigen, wird beim Präzisionsblankpressen erwärmtes Glas zwischen zwei Umformwerkzeugen in einem Schritt und ohne Nacharbeit zu einer Linse umgeformt.

Das Fraunhofer IPT untersucht das Präzisionsblankpressen von Quarzglas, um kostengünstige Alternativen zu sehr aufwendigen und zeitintensiven spanenden Produktionsmethoden zu entwickeln. Durch die hohe Wärmebeständigkeit von Quarzglas sind beim Präzisionsblankpressen Temperaturen von über 1000 °C nötig, denen das herkömmliche Werkzeugmaterial aus Hartmetallverbindungen meist nicht standhält. Das Fraunhofer IPT verfügt über das nötige Know-how zur Auswahl und Bewertung innovativer Hochleistungsmaterialien und zur Entwicklung durchgängiger Umformungsprozesse. Wir entwickeln das Präzisionsblankpressen von Quarzglas stetig weiter, damit die Technologie bald wirtschaftlich und industriell verfügbar ist.

Leistungsangebot

  • Simulation von Umformprozessen
  • Detaillierte Analyse von Systemkomponenten
  • Gestaltung von Formwerkzeugen
  • Replikation komplexer Optikkomponenten
  • Analyse von Verschleißmechanismen

Materialqualifikation

Durch Detailwissen zur Struktur und den mechanisch-thermischen Eigenschaften von Werkzeug- und Werkstoffmaterialien lassen sich Produktionsprozesse direkt passend auslegen und optimieren.

Präzisionsblankpressen

Durch replikative Fertigungsverfahren lassen sich hochpräzise Optiken effizienter und mit einem höheren Durchsatz fertigen.

Lasertechnik

Die hochgenaue Fokussierung von Energie ist ein Wegbereiter für die Produktionstechnologie von morgen. Laserunterstützte, generative Verfahren ermöglichen gänzlich neue Geometriespektren.