UP-DrehOptik
In-situ Prozessüberwachung und Messtechnik zur laserbasierten Formgenerierung und Formkorrektur von nicht-sphärischen Glasoptiken auf Ultrapräzisionsdrehmaschinen
Thema Photonik für die Produktion
Fördermaßnahme Photonik für die digitalisierte und automatisierte Produktion
Projektlaufzeit 01.11.2025 - 31.10.2028
Projektvolumen 3813669
Förderquote zu 73,64 % durch das BMFTR gefördert
Linsen aus Quarzglas, gefertigt mittels SLE und dann laserpoliert
Beschreibung
Motivation
Die Photonik in Deutschland ist eine wachsende Branche mit einem Umsatz von 54 Mrd. € im Jahr 2023 und einer Exportquote von 73 %. Um als Qualitäts- und Technologieführer auf dem Weltmarkt zu bestehen, fokussiert sich die deutsche Optikindustrie auf die Herstellung hochpräziser, kundenspezifischer Produkte, z.B. für die Halbleitertechnik, die Luft- und Raumfahrt und die Medizintechnik. Komplexe, nicht sphärische Oberflächengeometrien verlängern die Fertigungszeiten jedoch erheblich. So dauert die Formgebung durch Schleifen einer 50 mm Sphäre oft nur wenige Minuten, während eine Asphäre in gleicher Größe mehrere Stunden dauern kann.
Ziele und Vorgehen
Ziel von UP-DrehOptik ist daher die Entwicklung einer innovativen Maschinen-, Mess- und Verfahrenstechnik für die laserbasierte Fertigung von Präzisions-Optiken aus Glas. Untersucht werden sowohl die Formgebung der Optiken als auch die Präzisions-Formkorrektur bis in den Nanometer-Bereich. Basis für beide Bearbeitungsverfahren sind Ultra-Präzisions-Drehmaschinen, in die Laserstrahlquellen und Sensorik für die Prozessüberwachung und -regelung integriert werden. Am Projektende soll die effiziente Herstellung komplexer Optiken wie Bi-Asphären und Cassegrain-Objektive (komplettes Objektiv aus einem einzelnen Stück Glas) stehen.
Innovation und Perspektiven
Die laserbasierte Fertigung der Form von asphärischen Optiken und deren Präzisions-Formkorrektur können einen disruptiven Technologiewandel in der Optikfertigung auslösen. Dies kann den Technologievorsprung der deutschen Optikindustrie auf dem Weltmarkt sichern bzw. ausbauen. Die Fertigung von Asphären bis hin zu monolithischen Cassegrain-Objektiven wird in wenigen Minuten bei stark reduziertem Ressourceneinsatz möglich.
Koordinierender Projektpartner
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InnoLite GmbH - Aachen
Nordrhein-Westfalen
Dr.-Ing. Karsten Braun
E-Mail: karsten.braun@innolite.de
Projektpartner
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DIOPTIC GmbH - Weinheim
Baden-Württemberg
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4D Photonics GmbH - Isernhagen
Niedersachsen
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Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT) - Aachen
Nordrhein-Westfalen
Assoziierte Partner
Precitec Optronik GmbH, Neu-Isenburg