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Wie lassen sich Glasbauteile effizient formen, Mikrostrukturen großflächig übertragen und optische Komponenten im laufenden Fertigungsprozess prüfen? Antworten zeigt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen vom 24. bis 27. Juni 2025 auf der LASER World of PHOTONICS in München in Halle B1 am Stand 231. Im Fokus stehen drei Schlüsseltechnologien für die industrielle Optikfertigung: hochpräzise Glasumformung, skalierbare Mikro- und Nanostrukturierung sowie zerstörungsfreie inline-Messtechnik für miniaturisierte Bauteile.
Ob Mikrooptiken für die Halbleitertechnik, Bauteile mit funktionalisierten Oberflächen oder hochpräzise Optiken für die Medizintechnik – die Anforderungen an optische Komponenten steigen. Gefordert sind komplexe Geometrien, exakt definierte Oberflächen und eine zuverlässige Qualitätssicherung. Wie sich diese Anforderungen durchgängig und industrietauglich erfüllen lassen, zeigt das Fraunhofer IPT auf der LASER World of PHOTONICS 2025 in München. Im Fokus der Messepräsentation stehen drei eng verzahnte Technologiefelder: Formgebung, Strukturierung und Prüfung.
Umformung: Komplexe Glaskomponenten effizient fertigen
Eine große Herausforderung ist die kostengünstige und schnelle Fertigung hochpräziser Optiken. Das Fraunhofer IPT zeigt auf der Messe mikrooptische Bauteile und Linsenarrays, die per replikativer Umformung aus Glas gefertigt wurden. Das Institut hat das Verfahren in den vergangenen Jahren soweit entwickelt, dass sich hochkomplexe Geometrien mit engen Toleranzen inzwischen effizient in Serie fertigen lassen. Dabei spielen vor allem neue Simulations-Tools und Prozessautomatisierung entscheidende Rollen. Die erforderlichen Werkzeuge entstehen ebenfalls am Institut: durch Ultrapräzisionsbearbeitung mit Submikrometer-Genauigkeit. Gerade für Branchen wie die Halbleitertechnik, Laser, Medizintechnik oder Sicherheits- und Überwachungsaufgaben ergeben sich daraus neue Optionen – etwa für Komponenten, die bislang nur aufwendig durch Zerspanung gefertigt werden konnten.
Strukturierung: Mikro- und Nanostrukturen auf die Fläche bringen
Ein zweiter Schwerpunkt liegt auf der Strukturierung optischer und funktionaler Oberflächen. Gezeigt wird eine durchgängige Prozesskette für Mikro- und Nanostrukturen, die sich durch eine modulare Prozessarchitektur effizient auf große Flächen übertragen lassen. Kleinere strukturierte Einheiten werden dafür zu einem durchgängigen, nahtlosen Replikationswerkzeug zusammengesetzt. Das reduziert die Prozessdauer, erhöht die Reproduzierbarkeit und senkt die Kosten. Das am Fraunhofer IPT entwickelten Verfahren eignet sich für optische Oberflächen, Sensorik oder funktionale Beschichtungen, bei denen Strukturqualität und Fläche bislang schwer vereinbar waren.
Qualitätssicherung: Optiken zerstörungsfrei und inline prüfen
Das Fraunhofer IPT stellt auf der Messe außerdem ein System zur zerstörungsfreien Prüfung miniaturisierter optischer Komponenten vor, das am Institut entwickelt wurde: Das ausgestellte System zur Optischen Kohärenztomographie (kurz: OCT) bietet live am Messestand Einblick in Form, Geometrie und innere Strukturen von Glaskomponenten – berührungslos und präzise. Die OCT erlaubt es, komplexe Bauteile aus verschiedenen transparenten Materialien zu messen, etwa Mikrolinsenarrays, Spritzgussoptiken oder mehrlagige Komponenten aus Glas und Kunststoff. Dank der hohen Auflösung eignet sich das System auch für anspruchsvolle Anwendungen, bei denen kleinste Strukturabweichungen entscheidend sind. Durch die hohe Scangeschwindigkeit können Bauteile direkt im Fertigungstakt geprüft werden – ohne manuelles Handling oder Prozessunterbrechung. Das System lässt sich flexibel in bestehende Produktionslinien integrieren und unterstützt darüber hinaus eine datenbasierte Prozessregelung. Besonders relevant ist das System für Hersteller von Linsenarrays, Mikrolinsen oder optischen Baugruppen mit engen Toleranzvorgaben.
Forschung trifft Fertigung
Alle vorgestellten Exponate basieren auf Forschungs- und Entwicklungsarbeiten mit direktem Nutzen für die industrielle Anwendung: Das Ziel ist es, Technologien nicht nur im Labor zu entwickeln, sondern robust in die Produktion zu bringen – für präzisere Prozesse, kürzere Taktzeiten und mehr Sicherheit in der Qualitätskontrolle. Mit seiner Expertise entlang der gesamten Prozesskette bietet das Fraunhofer IPT Unternehmen der Optikindustrie Technologien und Prozesse, die Entwicklungszyklen verkürzen und die Produktion zukunftsfähig machen.
Cornelia Rojacher M.Sc. l Telefon +49 241 8904-169 l cornelia.rojacher@ipt.fraunhofer.de | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT, Aachen l www.ipt.fraunhofer.de
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Die optimierten Umformprozesse ermöglichen die automatisierte Fertigung hochpräziser optischer Glask ...
Fraunhofer IPT
Criteria of this press release:
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Electrical engineering, Materials sciences, Mechanical engineering
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Die optimierten Umformprozesse ermöglichen die automatisierte Fertigung hochpräziser optischer Glask ...
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