Exzellenzcluster PhoenixD – Design und Herstellung von Präzisionsoptik

In dem Teilprojekt M2 des Exzellenzclusters erforscht das IFW die Prozessplanung für die additive Fertigung anhand von Simulationen durch, um optimale Prozessparameter auszuwählen. Darüber hinaus benötigt das additiv gefertigte Produkt (semi-finished product) als optisches Bauteil weitere Bearbeitungsschritte, um gewünschte Bauteileigenschaften und Funktionalitäten zu erhalten. Durch Simulationen wird kontrolliert, ob das Bauteil mit den jeweiligen Prozessstellgrößen entsprechend der Anforderungen hergestellt werden kann und ob die Stellgrößen gegebenenfalls optimiert werden müssen. Somit werden Zeit und Geld beim Post-Processing bzw. der Nachbearbeitung gespart.

In Taskgroup M4 wird ein präziser und dynamischer magnetisch gelagerter Aktuator entwickelt. Mit diesem können Wirk- und Ausrichtbewegungen in verschiedenen Prozessschritten durchgeführt werden. Prozessdaten wie Kräfte und Positionsabweichungen werden online gemessen und können an eine übergeordnete Prozesssteuerung übergeben werden. Dadurch kann jedes gefertigte Bauteil individuell charakterisiert und Fertigungsabweichungen durch eine Kalibrierung im Betrieb ausgeglichen werden.

In Taskgroup F2 wird der Fertigungsansatz verfolgt, jeden Prozessschritt für jede einzelne herzustellende optische Komponente anzupassen. Hierzu wird das Hochglanzfräsen als Ultrapräzisionszerspanung erforscht, um ein adaptives Fertigungssystem zu entwickeln. Das Ziel ist, die bestehende Lücke in den Rückkopplungsschleifen zwischen Prozessplanung, Fertigung und Qualitätskontrolle zu schließen, unterstützt durch selbstlernende Algorithmen und schnelle Inline-Messverfahren.