Staubfreies Herstellungsverfahren für hochpräzise Infrarotoptiken entwickelt

Chalkogenidgläser sind neue Materialien, die sich für Infrarotanwendungen besonders eignen. Die entsprechenden Optiken auf herkömmliche Weise durch Schleif- und Polierverfahren herzustellen kann jedoch gesundheitschädliche Arsen- oder Selenverbindungen freisetzen. Die einfachste und kostengünstigste Art der Herstellung von Optiken aus Chalkogenidglas ist deshalb das Präzisionsblankpressen. Die Optiken lassen sich damit in einem einzigen Bearbeitungsschritt ohne Schleifen und Polieren in großen Stückzahlen herstellen.

Optische Systeme, die das infrarote Wellenspektrum des Lichts nutzen, finden sich heute in vielen Anwendungsfeldern - vom Sicherheitssystem bis zur Klimamessstation. Wärmebildkameras und Nachtsichtgeräte setzen schon lange auf Infrarotsysteme. Mit Fahrerassistenzsystemen halten sie Einzug ins Automobil und helfen Fahrern, in der Dunkelheit Personen und Tiere auf der Straße früher zu erkennen. In der Meteorologie unterstützen sie Vorhersagen und in der Produktion dienen sie zur Strahlführung von Infrarot-Lasern.

Bei der konventionellen Herstellung der Infrarot-transmissiven Optiken durch Schleifen und Polieren können giftige Feinstäube entstehen. Deshalb setzt das Fraunhofer IPT jetzt auf das Präzisionsblankpressen, bei dem Glasrohlinge erhitzt und durch ein Umformwerkzeug in die eine einbaufähige Linse gepresst werden - ohne Nachbearbeitung und damit ohne gefährliche Staubentwicklung. So lassen sich schnell und in großer Stückzahl untrschiedlich geformte Glasoptiken fertigen.

Auch Strukturen in der Optikoberfläche sind möglich, beispielsweise diffraktive Elemente, mit denen sich Abbildungsfehler korrigieren oder gezielt Brechungseffekte nutzen lassen.

Quelle: Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT)