Technologiemodul senkt Ausschussrate von Mikrolinsen auf ein Minimum

(PresseBox) - Das enorme Potenzial mikrooptischer Systeme zeigt sich bereits heute in der Kommunikationstechnik und Konsumgüterindustrie, wo Kunststoffoptiken mit nur wenigen Millimetern Durchmesser als Kameraobjektive in Mobiltelefonen eingesetzt werden. Bei der Massenproduktion dieser hochpräzisen Baugruppen stößt die Fertigung heute immer noch an technologische Grenzen: Bei der geforderten hohen Präzision liegt die Ausschussrate in der Herstellung solcher Systeme oft bei bis zu 40 Prozent. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen hat gemeinsam mit seinen Projektpartnern Innolite GmbH und Polyoptics GmbH nun einen neuen Produktionsansatz entwickelt, um die Mikrooptik-Systeme aus mehreren einzelnen Linsen mit verschiedenen Brennweiten modular aufzubauen. Dadurch werden optische Abweichungen kompensiert und die Ausschussrate auf einen niedrigen einstelligen Prozentbereich minimiert

Bei optischen Systemen führen bereits kleine Formabweichungen zu starken funktionalen Abweichungen. Dieser Effekt wird umso deutlicher, je kleiner die Optik ist. Für die Produktfunktion mikrooptischer Systeme ist deshalb eine hochpräzise Fertigung der Einzelkomponenten sowie exakte Ausrichtung und Fixierung unerlässlich ? häufig mit einer Genauigkeit von wenigen Mikrometern oder wenigen Mikroradiant. Bei einer Massenproduktion steigt hier schnell der Investitionsaufwand und lässt sich auch durch Minimierung der Fertigungskosten ? häufig durch die Produktion in Niedriglohnländern ? nur schwer ausgleichen. Genau an dieser Stelle setzt das Forschungsprojekt »HiTecMass« an.

Kombination von Prozessen kompensiert Toleranzabweichungen

Im Projekt wurde eine effiziente Wertschöpfungskette entwickelt, die kostengünstige Herstellungsverfahren für Mikrooptiken mit sensorintegrierten intelligenten Montageverfahren kombiniert. Dazu setzt das Konsortium unter anderem auf ein serientaugliches Werkzeugkonzept für den Spritzguss, mit dem sich die Kunststofflinsen mit höchster Qualität produzieren lassen. Eine der Herstellung direkt nachgelagerte messtechnische Charakterisierung der individuellen Mikrooptiken und die Weitergabe der Informationen an die Montagelinie schafft die Voraussetzungen für die massentaugliche Montage des Gesamtsystems unter höchsten Toleranzanforderungen. Mithilfe eines sogenannten »Tolerance-Matching-Verfahrens« können geeignete Linsen so miteinander kombiniert werden, dass sich die Toleranzabweichungen der Einzeloptiken, die durch den Spritzgießprozess entstehen, wechselseitig kompensieren.



Fertigung mikrooptischer Systeme: Standort Deutschland wird gestärkt

Durch das neue Fertigungskonzept lässt sich nicht nur die Produktqualität verbessen, sondern auch die Ausschussrate senken. Gleichzeitig sinkt der Investitionsaufwand für die Fertigung mikrooptischer Systeme, sodass ihre Produktion nicht mehr in Niedriglohnländer ausgelagert werden muss und das Land Nordrhein-Westfalen als Produktionsstandort für hochwertige und hochpräzise mikrooptische Systeme gestärkt werden kann.

Projektkonsortium

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT (Projektkoordination)

Innolite GmbH

Polyoptics GmbH

Das Projekt »HiTecMass« wurde durch Mittel des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) 2014-2020 gefördert (Förderkennzeichen: EFRE-0800326).

Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT vereint langjähriges Wissen und Erfahrung aus allen Gebieten der Produktionstechnik. In den Bereichen Prozesstechnologie, Produktionsmaschinen, Produktionsqualität und Messtechnik sowie Technologiemanagement bietet das Fraunhofer IPT seinen Kunden und Projektpartnern angewandte Forschung und Entwicklung für die vernetzte, adaptive Produktion. Das Leistungsspektrum des Instituts orientiert sich an den individuellen Aufgaben und Herausforderungen innerhalb bestimmter Branchen, Technologien und Produktbereiche, darunter Automobilbau und -zulieferer, Energie, Life Sciences, Luftfahrt, Maschinen- und Anlagenbau, Optik, Präzisions- und Mikrotechnik sowie Werkzeug- und Formenbau.

Weitere Infos zu dieser Pressemeldung:
Unternehmensinformation / Kurzprofil:
Bereitgestellt von Benutzer: PresseBox
Datum: 14.10.2019 - 17:23 Uhr
Sprache: Deutsch
News-ID 1761744
Anzahl Zeichen: 4203

Kontakt-Informationen:
Stadt:

Aachen

Kategorie:

Maschinenbau

Diese Pressemitteilung wurde bisher 389 mal aufgerufen.

Wie bleiben deutsche Werkzeugbaubetriebe an der Weltspitze- Studie zeigt aktuelle Entwicklungen der deutschen Werkzeugbaubranche ...
Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT und das Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen veröffentlichen einen aktuellen Branchenüberblick aus ihrer Studienreihe »Tooling in Germany« mit der Unterstützung der WBA Aachener Werkzeugbau Akademie. Die Experten, die jährlich auch

Online-Seminar am 8.-10. Juni 2020: Qualitätssicherung im Data-Science-Prozess ? Fehler erkennen und korrigieren ...
Daten sind der Rohstoff der Zukunft: Die Qualität der Daten bestimmt das Ergebnis jeder nachgelagerten Analyse. Die Vorverarbeitung der Daten ist daher ein wichtiger Schritt im Data-Science-Prozess. Die Fraunhofer-Institute für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS aus Sankt Augustin

Jetzt funkt?s: 5G-Forschungsnetz am Aachener Campus startet den Live-Betrieb ...
Der 5G-Industry Campus Europe schaltete am 12. Mai 2020 sein Funknetz ein: Mit einer Fläche von knapp einem Quadratkilometer, 19 Antennen und einer Bandbreite von zehn Gigabit pro Sekunde geht das größte 5G-Forschungsnetz in Europa an den Start. Das vom Bundesministerium für Verkehr und digitale

Weitere Mitteilungen von Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

PLASTIMAGEN 2020 - Starke internationale Beteiligung ...
Die 23. Ausgabe von PLASTIMAGEN, der führenden internationalen Messe und Konferenz für die Kunststoffbranche in Mexiko und Lateinamerika, wird vom 10. bis 13. November 2020 im Centro Citibanamex in Mexico City stattfinden. Die PLASTIMAGEN 2019 hatte 863 Aussteller, 613 Konferenzbesucher und über

Bildverarbeitung - CoaXPress CXP-12 Evaluation Kits ...
Mit der Basler boost erweitert Basler sein Portfolio um Kameras mit dem CoaXPress 2.0 Standard und moderner CMOS-Sensortechnologie. Jetzt stehen erste Evaluation Kits zum Test der boost Kamera mit CXP-12-Schnittstelle für hohe Auflösungen und Bandbreiten zur Verfügung. Die Evaluation Kits bestehe

Bildverarbeitung - 3D Lichtlaufzeit-Kamera - hohe Präzision in Echtzeit ...
Die Basler blaze Kamera ist eine industrielle 3D-Kamera, die auf Basis des Time-of-Flight-Prinzips arbeitet. Ausgestattet mit neuester Laserdioden-Technologie (VCSEL), arbeitet die Kamera im Nah-Infrarot-Spektrum, also im Wellenlängenbereich um 940 nm, und ist daher ohne Kompromisse auch für den E

Ordnung auf engstem Raum ...
Um den heterogenen Ansprüchen von Anwendungen im Bereich Industrie 4.0 gerecht zu werden, hat TSUBAKI KABELSCHLEPP die MASTER-Energieführungsketten LE60/LE80 mit dem innovativen Trennstegsystem TS3 entwickelt. Dank der reduzierten Wandstärke des Trennstegsystems profitieren Kunden von mehr Platz