Fast Tool Servo-Diamantdrehen von strukturierten Freiformflächen

Die Funktionaltität komplexer optischer Systeme wird maßgeblich durch ihre Geometrie definiert, die wiederum direkt durch die Herstellungsmethode bedingt ist. Nicht-mechanische Fertigungsverfahren, wie z.B. Laser-Lithographie oder chemisches Ätzen, können Optiken in großer Stückzahl und hoher Genauigkeit herstellen. In Bezug auf die geometrische Komplexität des resultierenden Endproduktes sind diese Verfahren jedoch noch immer stark eingeschränkt. Hier bietet die Diamantzerspanung erhebliche Vorteile, wobei die Fertigung freigeformter dreidimensionaler Oberflächen Stand der Technik ist. Aus diesem Grund wurde am Leibniz IWT ein Diamantdrehprozess entwickelt, der die Drehbearbeitung von Freiformflächen mit einem Nano-Fast-Tool-Servo zur Strukturierung kombiniert. Mit diesem neuen Bearbeitungsverfahren können diffraktiv strukturierter Freiformflächen z.B. als Sicherheitshologramme, hergestellt werden. Die schmalen Diamantwerkzeuge (10 bis 30 µm Schneidenbreite) sowie wechselnde mechanische Belastungen bei der Bearbeitung der Freiform stellen zwei der wesentlichen Herausforderungen des Verfahrens dar.