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05.02.2019

Nanoscribe präsentiert 3D-Drucker für die Serienproduktion von Mikrooptiken

Auf der Messe Photonics West in San Francisco (2. bis 7. Februar 2019) zeigt Nanoscribe den Weg vom 3D-gedruckten Polymer-Master zum Serienprodukt.

In der Sensorik und Automobilindustrie, in der Medizintechnik, aber beispielsweise auch in Augmented Reality-Anwendungen werden kleine Optiken mit submikrometergenauen Details benötigt. Auf der SPIE Photonics West in San Francisco (USA), der internationalen Leitmesse für Optik und Photonik, präsentiert Nanoscribe erstmals die Prozessschritte zur Serienfertigung solcher Mikrooptiken. Ausgangpunkt hierfür ist eine 3D-gedruckte Polymer-Struktur als Master. Wegen der hohen Anforderungen an Formgenauigkeit und Oberflächengüte ist die Fertigung von Mikrooptiken besonders anspruchsvoll. Mit herkömmlichen Fertigungsmethoden sind innovative mikrooptische Designs oft nicht realisierbar. Zudem geht es auch bei der Fertigung von Mikrooptiken um kürzerer Produktionszeiten und reduzierte Kosten.

  • Im 3D-Druck hergestellter Polymer-Master mit hochpräzisem Mikrolinsen-Array. Bild: Nanoscribe

    Im 3D-Druck hergestellter Polymer-Master mit hochpräzisem Mikrolinsen-Array. Bild: Nanoscribe

  • Die Serienfertigung von Mikrolinsen-Arrays beruht auf einem dreistufigen Prozess: 3D-gedruckter Polymer-Master, Prägeform oder -stempel und Replikation, hier am Beispiel des Spritzguss. Bild: Nanoscribe

    Die Serienfertigung von Mikrolinsen-Arrays beruht auf einem dreistufigen Prozess: 3D-gedruckter Polymer-Master, Prägeform oder -stempel und Replikation, hier am Beispiel des Spritzguss. Bild: Nanoscribe

  • Der Photonic Professional GT2 ist Nanoscribes neuer 3D-Drucker zur Herstellung hochpräziser Mikrostrukturen. Als Polymer-Master werden diese zum Ausgangspunkt für die Serienfertigung. Bild: Nanoscribe

    Der Photonic Professional GT2 ist Nanoscribes neuer 3D-Drucker zur Herstellung hochpräziser Mikrostrukturen. Als Polymer-Master werden diese zum Ausgangspunkt für die Serienfertigung. Bild: Nanoscribe

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Serienfertigung im Spritzgussverfahren

3D-gedruckte Polymer-Master eignen sich für gängige industrielle Prozesse der Serienproduktion wie Spritzguss, Heißprägung und Nanoimprint-Lithografie. So wird beispielsweise der Master eines Mikrolinsen-Arrays durch Galvanoformung in einen Nickel Shim abgeformt. In diese Spritzgussform wird ein thermoplastisches Polymer eingespritzt, beispielsweise PMMA (Polymethylmethacrylat) oder PC (Polycarbonat). Innerhalb von Sekunden kühlt das geschmolzene Thermoplast ab und verfestigt sich, wodurch in kurzer Zeit viele Duplikate mit Submikrometerpräzision entstehen. Dieser Standardprozess verkürzt die Produktionszeit und die Stückkosten für Produkte, die in großen Stückzahlen benötigt werden. Eine alternative Methode zur Serienfertigung ist die Replikation eines lichtempfindlichen Materials mit Negativstempeln aus PDMS (Polydimethylsiloxan) durch UV-Abformung. Auf der SPIE Photonics West 2019 präsentiert Nanoscribe beide Prozesse zur Serienproduktion von Mikrostrukturen – Spritzguss und UV-Abformung.


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