Werkzeugbau

Quelle: Fraunhofer IPT
Werkzeugsatz Linsenarray
Diamandwerkzeuge
Diamandwerkzeuge
Die Werkzeugformeinsätze, die das Glas umformen und damit im kontinuierlichen Kontakt zum heißen Glas stehen, müssen ein komplexes Anforderungsprofil erfüllen. Aufgrund der hohen Reaktivität der technischen Gläser in diesem Temperaturbereich und der oftmals hohen Flächenpressungen müssen die Werkstoffe korrosionsbeständig, warmfest, hart und verschleißbeständig sein. Zudem müssen sie extrem dicht und in optischer Oberflächengüte bearbeitbar sein. Diesen Anforderungen werden binderarme Hartmetalle auf Wolframcarbidbasis sowie einige ausgewählte Hochleistungskeramiken gerecht.

Anschließend werden die Formeinsätze durch das Ultrapräzisionsschleifen mit Punktkontaktkinematik gefertigt und manuell poliert . Hier liegt auf Grund des abbildenden Charakters der Presstechnologie liegt der Schlüssel zum Erfolg im Werkzeugbau. An die Umformwerkzeuge werden die selben Anforderungen hinsichtlich Form und Oberfläche gestellt, wie an die Glasoptik selbst - dies jedoch in wesentlich schwerer zu zerspanenden Werkstoffen. Jeder Mikrodefekt, jede kleinste Formabweichung würde auf die Glasoberfläche repliziert und unerwünschte Nacharbeiten an den Glasoptiken erforderlich machen.

Da sich keiner der genannten Werkstoffe beim Pressen vollständig inert verhält, werden auf den Werkzeugoberflächen zusätzlich optische Schichtsysteme aufgebracht, die eine Diffusionsbarriere zwischen Glas und Form darstellen. Diese Schichtsysteme werden mittels CVD- oder PVD Sputtertechnologien abgeschieden und basieren je nach Anwendungsfall auf Edelmetallen oder Keramiken. Neben der Inertheit ist die essentielle Anforderung an das Schichtsystem der Erhalt der hochwertigen Oberflächengüte sowie die hervorragende Anbindung an den Grundwerkstoff. Zudem müssen die Schichten extrem dünn (Submikrometerbereich) und homogen sein, um die hohe Formgenauigkeit der Grundform zu erhalten.
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