Ultra-Präzisions-Werkzeugbau

Neueste Ultrapräzisionstechnologie und 20 Jahre Erfahrung im Werkzeugbau hochpräziser Glaspressformen ermöglichen es GD Optics, sehr flexibel kundenspezifische Optiken mit höchster Präzision herzustellen.

Glaspresswerkzeuge für die Herstellung von Präzisionsoptiken erfordern oft eine Genauigkeit im Bereich eines Zehntels der Wellenlänge (λ/10), was einer Formabweichung <100 nm PV entspricht.

Im gleichen Bearbeitungsschritt muss eine Oberflächenrauheit im Bereich weniger Nanometer erzielt werden, da in vielen Fällen eine nachträgliche Politur nicht möglich ist, da diese die erreichte Formtreue verringern würde. Diese Genauigkeit lässt sich durch Schleifen oder Drehen nur mit sogenannten Ultra-Präzisionsmaschinen erreichen, die nur von wenigen Herstellern weltweit angeboten werden. Diese Maschinen weisen eine sehr hohe Steifigkeit und Geradheit der Achsen auf. Mit Hilfe von Linearmotoren erfolgt eine äußerst präzise Steuerung der Achsen.

Durch den Bearbeitungsprozess bedingt kommt es zu Formabweichungen, die auf der Maschine vermessen und durch eine entsprechende, automatische Anpassung des Bearbeitungsprogramms korrigiert werden können.

Bei GD Optics kommt eine Ultrapräzisionsmaschine von Moore Nanotechnology Systems mit 5 programmierbaren Achsen zum Einsatz. Diese ermöglicht die höchste im Bereich der Ultrapräzsionsbearbeitung mögliche Flexibilität bei der Herstellung unterschiedlichster Optikkomponenten. GD Optics besitzt Erfahrung in folgenden Bearbeitungsmethoden:

  • Rotationssymmetrische Optiken bis zu einer Größe von 50 mm. Die erzielbare Genauigkeit liegt im Submikrometerbereich.
  • Nicht rotationssymmetrische Freiformen durch Slow-Tool-Bearbeitung.
  • Lineare Strukturen. Es können sowohl sehr flache Strukturen mit einer Höhe im Bereich weniger μm als auch größere Strukturen wie z.B. Zylinderlinsen bearbeitet werden. Beispiele sind FAC-Linsen für die Kollimation von Diodenlasern oder Linsen zur Erzeugung einer Linie aus einem gaußförmigen Laserprofil (sog. Powell Linsen).

Um die hohe Präzision immer erreichen zu können, ist insbesondere für zeitaufwändigere Prozesse eine konstante Temperatur der Maschine und des Werkzeugs notwendig. Zusätzlich zu einer präzise geregelten Raumtemperatur kommt deswegen bei GD Optics eine Klimatisierung des Maschineninnenraums mit einer Abweichung <0,1°C zum Einsatz.