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Sprecher:
Markus Bausewein
Andreas Miesauer
Intro/Outro: Inka
Inhalt in dieser Folge:
Herstellungsverfahren optischer Linsen
Welche Herstellungsverfahren für Glaslinsen gibt es?
Heißpressen:
Bei diesem Verfahren werden mineralische Linsen direkt aus einer hochreinen Glasschmelze in Form gepresst. Der so entstandene Rohling wird entweder am Rand (Umfang) rund geschliffen (bei beidseitig blank-gepressten Linsen) oder auf einer Seite geschliffen und poliert (bei einseitig blank-gepressten Linsen). Gründe für einseitiges Pressen ist z.B. eine asphärische Oberfläche, Fresnellinse, … die nicht geschliffen werden kann.
Vorteil:
Kostengünstiger als beidseitig geschliffene Linsen, schnellere Fertigung.
Linsen können nach dem Pressen noch gehärtet werden und werden damit sehr robust gegenüber Kratzern oder hohen Temperaturen.
Nachteil:
Bei diesem Verfahren entstehen Unregelmäßigkeiten (Inhomogenitäten) im Brechungsindex. Stören diese, können sie durch nachträgliches Tempern reduziert werden.
Aus Blöcken schneiden und schleifen/polieren
Bei diesem Verfahren werden große Glasblöcke gegossen und über einen sehr langen Zeitraum (Wochen/Monate) abkühlen lassen. Aus diesen Blöcken werden Zylinder ausgebohrt und diese Zylinder mittels Trennschleifen in Scheiben geschnitten. Das entstandene Produkt ist ein Rohling, welcher nun in Form geschliffen wird. Dieses Schleifen erfolgt von grob bis fein, bevor die Linse nach dem Polieren zentriert wird. Letzteres bestimmt die optische Achse. Alternativ werden die Blöcke in Scheiben geschnitten (ebenfalls mittels Trennschleifen) und danach rund geschliffen oder gefräst, bevor wieder Schleifen, Polieren und Zentrieren erfolgt.
Das Grobschleifen oder Vorschleifen erfolgt mit groben Schleifmitteln, z.B. Diamantwerkzeug. Dabei
werden wenige Zehntel Millimeter (0,1…0,2mm) für die folgenden Schritte über dem Sollmaß stehen lassen.
Der Feinschliff oder Läppen ist ein Schleifen mit feineren Schleifmitteln, z.B. feinere Diamantpartikeln. Hierbei beträgt das verbleibende Aufmaß noch ca. 1µm. Der Unterschied zwischen Feinschliff und Läppen ist das verwendete Schleifmittel. Beim Feinschliff ist das Schleifgranulat gebunden, beim Läppen ist es lose. Verwendete Schleifmittel sind z.B. Korund, Granat, Quarzsand, Elektrokorund, Borkarbid oder Karborund.
Das Polieren erfolgt mittels losem Schleifmittel z.B. in Wasser. Hierbei kann Kunststoff, Stoff, Filz, Pech o.ä. verwendet werden. Eines der bedeutendsten Poliermittel ist eine Mischung aus Ceroxid und andere Oxide seltener Erden.
Das Zentrieren ist ein Vermessen der Linse und anschließendes Einschleifen. Nach dem Vermessen wird die Linse mittels Spanndornen fixiert und zentrisch um die optische Achse rundgeschliffen.
Zur Fehlerverringerung kann noch eine Ionenstrahlbearbeitung erfolgen. Dabei wird die Linsenoberfläche mit Edelgasionen bestrahlt. Der Vorteil zum weiteren Polieren ist, dass keine Spannungen in das Material eingebracht werden. Es können sphärische, aber auch asphärische Oberflächen bearbeitet werden. Durch die Edelgasionen werden Atome aus der Oberfläche abgelöst, die Bearbeitung kann also sehr präzise erfolgen. Die Oberflächenrauhigkeit (Mikrorauhigkeit) wird bei dieser Bearbeitung nicht beeinflusst.
Anschließend kann die Linse noch vergütet werden. Dabei wird sie mit einer Schicht bedampft um z.B. eine Reflexion zu verringern oder erhöhen, Fehler zu verringern oder Transmissionen zu erhöhen.
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Die Intro- und Outromusik wurde mit Groovepad erstellt. Link