Dropwatching-System für eine 6 DoF-Fertigungsplattform für Mikrooptiken

Additive Fertigungsverfahren bieten die Möglichkeit einer individuellen und komplexen Gestaltung von Designs. Durch transparente Polymere wird diese Technologie immer mehr für die Optik relevant. In diesem Beitrag wird ein Inkjet-Drucksystem zum Erstellen von Mikrooptiken vorgestellt. Im Detail wird als Druckkopf ein piezoelektrisches Element verwendet. Als Druckmaterialien kommen verschiedenste Polymere mit Photoinitiatoren zur UV Polymerisation zum Einsatz. Entscheidend für die Verwendung im Drucksystem ist dabei deren Viskosität, welche durch Zugabe von Reaktivverdünnern oder Änderung der Drucktemperatur angepasst werden kann. Weiterhin sind die Druckfrequenz und der Winkel von Druckkopf zu Substrat entscheidend. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt in der optischen Analyse der emittierten Tropfen im Flug. Hierzu wurde ein Messaufbau auf Basis der Schattenprojektion entwickelt. Mittels eines Stroboskops wird ein stehendes Bild erzeugt. Damit können Untersuchungen bzgl. des Volumens, sowie mögliche Formveränderung der Tropfen durchgeführt werden. Die ermittelten Kennwerte dienen als Feedback um die Druckparameter anzupassen.