S. Hoja, J. Dong, H. Klümper-Westkamp, F. Hoffmann, W. Preuβ, J. Osmer, R. Gläbe
May 31, 2013
Abstract
Kurzfassung Die Massenproduktion hochgenauer Optikkomponenten erfolgt durch Blankpressen von Glas oder Spritzprägen von Kunststoff. Dabei sind die Herstellung und die Standzeit der dafür verwendeten Formeinsätze die Kosten bestimmenden Faktoren für die Massenfertigung. Eine Hochpräzisionsbearbeitung von Stahlformeinsätzen mit Diamantwerkzeugen war bisher aufgrund des extrem hohen Werkzeugverschleiβes nicht möglich. Durch Nitrieren vor der Bearbeitung kann die Randschicht so modifiziert werden, dass bei der Bearbeitung geringerer Verschleiβ am Diamanten auftritt. Im vorliegenden Artikel wird die gesamte Fertigungskette zur Herstellung von Formeinsätzen nach der neuen Technologie durchlaufen. Die an Stählen mit unterschiedlicher Legierungszusammensetzung erzeugten Verbindungsschichten wurden charakterisiert und anschlieβend Diamant gefräst bzw. gedreht. Die durch Diamantbearbeitung hergestellten Stahl-Formeinsätze mit konvexen und konkaven sphärischen und asphärischen Konturen besitzen eine ebenso gute Formhaltigkeit und Oberflächenrauheit wie konventionell gefertigte Einsätze. Beim Spritzgieβen von Kunststofflinsen haben sich die neuartigen Formeinsätze bereits bewährt. Die weiteren Herausforderungen an die Forschung bestehen vor allem darin, die Dicke der Verbindungsschichten zu erhöhen und eine auch für das Heiβpressen von Glaslinsen geeignete Stahllegierung zu finden, in der sich diamantbearbeitbare Verbindungsschichten erzeugen lassen.