Robotik in der Optik: Forscher der Hochschule Aalen entwickeln Verfahren zur Optimierung von Kunststofflinsen aus dem 3D-Drucker

 10. Februar 2018  Andreas Krämer  

Forscher der Hochschule Aalen in Baden-Württemberg arbeiten an neuen Verfahren aus der Robotik, um 3D-gedruckte Kunststofflinsen zu optimieren. Diese sind heute noch trüb und müssen daher oft von Hand geschliffen werden. Die Forscher wollen dieses Verfahren optimieren mit dem Ziel eines Fertigungsroboters, der sowohl 3D-Drucken als auch Schleifen kann.

Anzeige

Die Hochschule Aalen arbeitet am 3D-Druck optischer Kunststofflinsen, die zum gegenwärtigen Zeitpunkt den Nachteil haben, dass sie trüb sind. An der Lösung dieses Problems forschen die deutschen Wissenschaftler unter der Leitung von Prof. Andreas Heinrich, vom Zentrum für optische Technologien (ZOT) der Hochschule Aalen.

Für den 3D-Druck dienen den Forschern Kunststoffe, die als Filament vorliegen, aufgeschmolzen und schichtweise aufgetragen werden oder als Flüssigharz, der Schicht für Schicht mit einem Laser oder UV-Licht gehärtet wird. Als Produkt entsteht daraus etwa eine komplexe 3D-Optik, die als Ausgang eines Lichtleiters verwendet wird und zur Qualitätsprüfung eines Pumpenbauteils eingesetzt wird.

Roboter schleift optische Linse
Dieser Roboter an der Hochschule Aalen schleift eine optische Linse (Bild © Hochschule Aalen/Zentrum für optische Technologien (ZOT)).

Die Forscher arbeiten an Flüssiglinsen, was zwei dünne Membranen sind, die ein zylinderförmiges Volumen limitieren. Wenn optisches Öl in den Hohlraum gepumpt wird, entsteht eine Wölbung bei den Membranen und resultiert in einer Linse. Die Brennweite lässt sich mit dem Öldruck anpassen. Mechanische Strukturen wie Ringe oder einen dreizackigen Stern werden in die Linse mit einem 3D-Drucker eingebracht, wodurch der Linse mehrere Brennweiten aufgeprägt werden können. Gedruckte Flüssiglinsen seien Heinrich zufolge interessant für die Messtechnik oder der optischen Inspektion in der Qualitätssicherung zum Beispiel in der Massenfertigung, berichtet „MaschinenMarkt“.

Eine Optik aus dem 3D-Drucker sei allerdings nicht so transparent wie gewünscht, weshalb die optisch wirksamen Flächen erst poliert werden müssen. Rainer Börrets Team übernimmt diese Arbeit und entwickelt neuartige Verfahren, bei denen Industrieroboter komplexe Kunststoffoberflächen polieren. Heute würde dies oft noch von Hand gemacht und wirtschaftlich nicht sehr attraktiv, zudem wäre geeignetes Personal schwer zu finden.

Sein Team will den vorherigen Prozess automatisieren, indem untersucht wird, ob ein Industrieroboter, der sich in alle Richtungen bewegen kann, den Druckprozess nicht auch vollständig optimieren könnte. Der Druckkopf wäre dann beliebig kippbar und die Fläche, auf der die Optik schichtweise aufgetragen wird, ließe sich in drei Raumachsen bewegen. Das Ziel der Arbeit ist eine Oberflächengenauigkeit von einem Mikrometer zu erreichen, um mit der Exaktheit im Spritzguss konkurrieren zu können.

Bei schichtweise hergestellten gebogenen Lichtleitern gibt es Unterschiede in den Materialeigenschaften, wo eine Lichtstreuung erfolgt und ist unerwünscht. Wenn die zu druckenden Schichten parallel zum Lichtweg verlaufen würden, könnte dieser Effekt vermindert werden und daran arbeiten die Forscher. In den USA gelang Forschern des LLNL-Labors eigenen Angaben zufolge erst kürzlich ein Durchbruch beim 3D-Druck vom transparenten Glas.

Mehr News:

Anzeige

TOP 10 verkaufte 3D-Drucker der 21. Kalenderwoche 2019

Platzierung diese WochePlatzierung letzte WocheGerätAktionspreisAktion / GutscheinZum ShopLagerDetailsTestberichtGültig bisRabattierte Stückzahl
TOP-TIPP!
HALBER PREIS!
-Zonen Star Z689,90 €Flash
Sale
kaufenChina (CN-099)-50% reduziert!!!30.04.201950
1 (+1)2Alfawise U30158,22 €

GBLIVEZYGJ05

kaufenEU (Fast-23)- Bestes Preis-Leistungs-Verhältnislesen30.04.2019200
2 (-1)1Creality3D – Ender 3170,80 €Flash
Sale
kaufenEU (Fast-23)- Bestes Preis-Leistungs-Verhältnis
- TOPSELLER 2018
lesen30.04.201950
3 (+2)5Creality3D - Ender 3 PRO207,66 €

GBEnder3pro

kaufenChina (CN-099)- Steigende Nachfrage30.04.201950
4 (+-0)4Anet A8125,85 €

GB23CC4

kaufenEU (Fast-30)- Beliebter Klassiker30.04.201950
5 (+1)6Alfawise U20251,71 €

GBLIVEZYGJ04

kaufenEU (Fast-23)- SCHNELLER VERSAND AUS EU!lesen30.04.201950
6 (NEU)-Creality3D Ender – 3X197,77 €Flash
Sale
kaufenChina (CN-099)30.04.201950
7 (NEU)-Easythreed Mini107,87 €Flash
Sale
kaufenChina (CN-099)30.04.201950
8 (NEU)-Tronxy X5S – 400323,63 €Flash
Sale
kaufenChina (CN-099)30.04.201950
9 (NEU)-Tevo Flash395,55 €Flash
Sale
kaufenChina (CN-099)30.04.201950
10 (NEU)-Alfawise C10152,82 €Flash
Sale
kaufenChina (CN-099)- Graviermaschine als ideal Ergänzung für jede Makers-Werkstatt30.04.201950
11 (NEU)-Tronxy X5251,71 €Flash
Sale
kaufenEU (Fast-08)30.04.201950
12 (NEU)-GEEETECH A20M332,62 €

A20M11

kaufenChina (CN-099)30.04.201950
OUT3JGAURORA A5S134,84 €AUSVERKAUFTkaufenChina
OUT7Creality3D CR-10S PRO530,40 €Flash
Sale
kaufenChina30.04.201950
OUT8Anet A6144,73 €ABGELAUFENkaufenEU- Beliebter KlassikerlesenABGELAUFENABGELAUFEN
OUT9Creality3D CR - 10S386,56 €ABGELAUFENkaufenChina- Umfangreiche AusstattunglesenABGELAUFENABGELAUFEN
OUT10JGAURORA A5X332,62 €ABGELAUFENkaufenEUlesenABGELAUFENABGELAUFEN

Gutschein-Code funktioniert nicht? Hier melden | Alle 3D-Drucker-Gutscheine | 3D-Drucker kaufen


Newsletter – 3D-Drucker-News per E-Mail:

Zur Anmeldung und Anmeldeinformationen