News and Reviews (März 2019)

Serienproduktion von Mikrooptiken


Nanoscribe_Polymer_Master_Microlens_Array.jpgDie neuen Photonic Professional GT2 Systeme ebnen den Weg für neue Herstellungsprozesse von mikrooptischen Komponenten. Die additiv hergestellten, hochpräzisen Mikrooptiken fügen sich nahtlos als Polymer-Master in etablierte industrielle Prozesse der Serienproduktion ein. Auf der SPIE Photonics West 2019 präsentierte Nanoscribe Fertigungsprozesse mittels Spritzguss und UV-Abformung, die beide auf einem 3D-gedruckten Polymer-Master beruhen.

Bei der Herstellung von spritzgegossenen Mikrolinsen-Arrays wird durch Galvanoformung des 3D-gedruckten Polymer-Masters ein Nickel Shim erzeugt. Der Shim wird dann als Formeinsatz für den Spritzguss verwendet. Innerhalb von Sekunden wird das thermoplastische Polymer, bspw. PMMA (Polymethylmethacrylat) oder PC (Polycarbonat), in den Hohlraum eingespritzt, gekühlt und verfestigt. Auf diese Weise passt sich das thermoplastische Polymer der Form des Shims an und die ursprüngliche Polymer-Master-Struktur wird vervielfältigt. Dieser Standardprozess reduziert die Produktionszeit und Stückkosten für Produkte, die in großen Stückzahlen benötigt werden. Darüber hinaus ist auch eine Replikation mittels UV-Abformung eines lichtempfindlichen Materials aus PDMS (Polydimethylsiloxan)-Negativstempeln möglich.

Hochpräzise Mikrooptiken werden in vielen Bereichen benötigt, z. B. in Smartphones oder Augmented-Reality-Geräten, in anspruchsvollen Sensoren oder in modernen Technologien der Biomedizintechnik. Nanoscribes additive Fertigungslösungen beinhalten ausgereifte Prozesse, Software-Rezepte mit optimierten Druckparametern und maßgeschneiderte Druckmaterialien für die direkte Herstellung von Mikrooptiken. So verfügen die 3D-gedruckten Mikrooptiken über eine hohe Formgenauigkeit und optisch glatte Oberflächen.