Fertigung einer Asphäre

Die Produktionsanlage für Asphären von Edmund Optics^® in Singapur ist 24 Stunden in Betrieb und produziert pro Monat tausende präzisionspolierte Asphären. Begleiten Sie eine CNC-polierte Präzisionsasphäre durch den gesamten Fertigungsprozess. Die Asphäre in unserem Video ist eine Asphäre für Laser mit 532 nm Wellenlänge. Als erstes wird Rohglas so gepresst, dass es die ungefähre Form der Linse hat. Dies minimiert später im Prozess die Zeit, die für Materialabtragung benötigt wird. Der erste von mehreren Schleifschritten ist die Formerzeugung. Dies ist ein grober Schleifprozess, durch den die generelle sphärische Krümmung der Linse erzeugt wird. Ein rotierendes Abtragungswerkzeug wird eingesetzt, um mechanisch Material zu entfernen und so den besten sphärischen Radius auf beiden Seiten der Linse zu erzeugen. Der Krümmungsradius wird über ein Sphärometer kontrolliert. Die sphärische oder plane Rückseite der Linse wird vor der Weiterbearbeitung poliert. Um die Linse für den CNC-Schleifprozess (CNC = Computer Numerical Controlled) vorzubereiten, muss die Sphäre in einem Prozess, der als „Blocking“ bezeichnet wird, auf einer Metallhalterung befestigt werden. Das Subapertur-Schleifwerkzeug für Asphären enthält kleine Diamantstücke und wird zur Materialentfernung und Formung der asphärischen Oberfläche verwendet. Während des Prozesses wird zwischen den Schleifschritten die Mittendicke und das asphärische Oberflächenprofil gemessen und überwacht. Die während des Prozesses erhobenen Daten werden an die CNC-Schleifmaschine übermittelt, sodass sie zwischen jedem Schritt eine Selbstkorrektur vornehmen kann und so die gewünschte Linsenform entsteht. Für jeden Schleifschritt werden stufenweise feinere Diamantstücke verwendet. Der nächste Prozessschritt ist die CNC-Politur. Asphären-Polierscheiben und Poliermittel werden zur Entfernung der oberflächennahen Schäden verwendet und verwandeln die geschliffene Oberfläche in eine polierte. Wieder werden Messungen während des Prozesses durchgeführt, um zwischen den einzelnen CNC-Polierschritten kleine Korrekturen vorzunehmen. Über das magnetorheologische Finishing (oder MRF) werden finale Korrekturen an der asphärischen Oberfläche gemacht, um eine beugungsbegrenzte Leistung oder eine Strehl-Zahl größer 0,8 zu erreichen. MRF ist ein deterministischer Prozess mit einem präzisen Polierkopf zur interferometrisch vermessenen Korrektur von Oberflächenfehlern durch selektive Entfernung von Material im Laufe eines kontrollierten und vorausberechneten Prozesses. Der Prozess wird wiederholt durchgeführt, bis die RMS-Oberflächentoleranz der Asphäre 1/140 einer Wellenlänge beträgt. Edmund Optics verwendet eine Vielzahl von Messtechniken, um die asphärische Oberflächentoleranz zu bestimmen, z. B. kontaktlose 3D-Profilometer, computergenerierte Hologramme und ein Stitching-Interferometer. In unserem aktuellen Fall wird die Stitching-Interferometrie genutzt. Als nächstes wird die Linse zentriert, indem der Außendurchmesser solange abgeschliffen wird, bis mechanische und optische Achse übereinstimmen. Danach wird die Linse in einem Ultraschallbad gereinigt. Die Asphäre soll mit Lasern mit 532 nm Wellenlänge eingesetzt werden und wird daher mit einer V-Antireflexionsbeschichtung für 532 nm beschichtet, um die Transmission zu maximieren. Des Weiteren wird sie inspiziert, sodass sichergestellt ist, dass die Asphäre auch alle anderen Leistungsanforderungen (unter anderem die Oberflächenqualität) erfüllt. Jetzt ist die Fertigung abgeschlossen und die Linse kann an den Kunden versendet werden. Besuchen Sie www.edmundmanufacturing.de, um mehr über die Fertigungsmöglichkeiten für Optiken bei Edmund Optics zu erfahren.