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Abstract
Die additive Fertigung eignet sich zur Herstellung individuell angepasster Freiform-Optiken mit hoher Gestaltkomplexität. Während additive Fertigungstechnologien für klassische Polymere seit vielen Jahren industriell verfügbar sind, befindet sich die additive Fertigung mit hochtransparenten Silikonwerkstoffen noch in der Entwicklung. Die Vorteile von Silikonen verglichen mit thermoplastischen Kunststoffen liegen in der sehr guten Widerstandsfähigkeit gegenüber höheren Umgebungstemperaturen, sowie UV- und Umwelteinflüssen.
Durch die Analyse existierender Fertigungsverfahren für Silikonwerkstoffe wird gezeigt, dass die für die Herstellung von optischen Elementen benötigte Formgenauigkeit und Oberflächenqualität eine Herausforderung darstellt. Mit derzeit verwendeten Werkstoffen kann kein hinreichender Transmissionsgrad erreicht werden. Weiterhin müssen die Bauteile eine hinreichende Homogenität aufweisen, um unerwünschte optische Effekte, wie Streuung, Reflexionen und Interferenzen auszuschließen.
Um die Herausforderungen existierender Verfahren bezüglich der Herstellung optischer Elemente zu überwinden, werden in diesem Beitrag technische Lösungen erarbeitet und methodisch gegenübergestellt. Anhand dieser Lösungen wird im Anschluss ein Verfahrenskonzept zur additiven Fertigung hochtransparenter, optischer Elemente aus Silikonwerkstoffen beschrieben.
Durch die Analyse existierender Fertigungsverfahren für Silikonwerkstoffe wird gezeigt, dass die für die Herstellung von optischen Elementen benötigte Formgenauigkeit und Oberflächenqualität eine Herausforderung darstellt. Mit derzeit verwendeten Werkstoffen kann kein hinreichender Transmissionsgrad erreicht werden. Weiterhin müssen die Bauteile eine hinreichende Homogenität aufweisen, um unerwünschte optische Effekte, wie Streuung, Reflexionen und Interferenzen auszuschließen.
Um die Herausforderungen existierender Verfahren bezüglich der Herstellung optischer Elemente zu überwinden, werden in diesem Beitrag technische Lösungen erarbeitet und methodisch gegenübergestellt. Anhand dieser Lösungen wird im Anschluss ein Verfahrenskonzept zur additiven Fertigung hochtransparenter, optischer Elemente aus Silikonwerkstoffen beschrieben.
| Original language | German |
|---|---|
| Title of host publication | Konstruktion für die Additive Fertigung 2020 |
| Publisher | Springer Vieweg |
| Pages | 201-221 |
| ISBN (Electronic) | 978-3-662-63030-3 |
| ISBN (Print) | 978-3-662-63029-7 |
| DOIs | |
| Publication status | Published - 8 Jun 2021 |
Projects
- 2 Finished
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SAM: School for Additive Manufacturing – Sensoren und Aktoren durch Additive Fertigung von gradierten Bauteilen - Ein zentraler Schritt für die Realisierung der digitalen Transformation
Maier, H. J. (Principal Investigator), Lachmayer, R. J. (Principal Investigator), Ahlers, H. (Co-applicant), Bigall, N.-C. (Co-applicant), Ehlers, H. (Co-Investigator), Fuchs, M. (Co-Investigator), Gembarski, P. C. (Co-Investigator), Hassel, T. (Co-Investigator), Lammers, M. (Co-Investigator), Kabelac, S. (Co-applicant), Klawitter, G. (Co-applicant), Klose, C. (Co-Investigator), Mozgova, I. (Co-applicant), Nürnberger, F. (Co-applicant), Renz, F. (Co-applicant), Ristau, D. (Co-applicant), Vietor, T. (Co-applicant), Watschke, H. (Co-Investigator), Waldt, N. (Co-applicant), Weißenfels, C. (Co-Investigator), Wesling, V. (Co-applicant), Wiche, H. (Co-Investigator), Wolf, A. G. (Co-Investigator), Wollweber, M. (Co-applicant), Wriggers, P. (Co-applicant), Jensen, L. (Co-Investigator), Schwarz, N. (Project staff), Eckert, G. (Project staff), Kahlfeld, R. (Project staff), Müller, P. (Project staff), Goutier, M. J. (Project staff), Gräbner, M. (Project staff), Hill, B. O. (Project staff), Tang, X. (Project staff), Steinhoff, T. (Project staff), Hölscher, L. V. (Project staff), Wurst-Köster, J. (Project staff), Ziebehl, A. (Project staff) & Meyer, I. (Project staff)
1 Oct 2019 → 30 Sept 2024
Project: Research
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PhoenixD: Cluster of Excellence 2122/1: Photonics, Optics, and Engineering – Innovation Across Disciplines
Morgner, U. (Principal Investigator) & Overmeyer, L. (Co-Principal Investigator)
1 Jan 2019 → 31 Dec 2025
Project: Research
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