Konzepte für die Additive Fertigung optischer Elemente mit hochtransparenten Silikonwerkstoffen

Publikation: Beitrag in Buch/Bericht/Sammelwerk/KonferenzbandBeitrag in Buch/SammelwerkForschungPeer-Review

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Details

OriginalspracheDeutsch
Titel des SammelwerksKonstruktion für die Additive Fertigung 2020
Herausgeber (Verlag)Springer Vieweg
Seiten201-221
ISBN (elektronisch)978-3-662-63030-3
ISBN (Print)978-3-662-63029-7
PublikationsstatusVeröffentlicht - 8 Juni 2021

Abstract

Die additive Fertigung eignet sich zur Herstellung individuell angepasster Freiform-Optiken mit hoher Gestaltkomplexität. Während additive Fertigungstechnologien für klassische Polymere seit vielen Jahren industriell verfügbar sind, befindet sich die additive Fertigung mit hochtransparenten Silikonwerkstoffen noch in der Entwicklung. Die Vorteile von Silikonen verglichen mit thermoplastischen Kunststoffen liegen in der sehr guten Widerstandsfähigkeit gegenüber höheren Umgebungstemperaturen, sowie UV- und Umwelteinflüssen.

Durch die Analyse existierender Fertigungsverfahren für Silikonwerkstoffe wird gezeigt, dass die für die Herstellung von optischen Elementen benötigte Formgenauigkeit und Oberflächenqualität eine Herausforderung darstellt. Mit derzeit verwendeten Werkstoffen kann kein hinreichender Transmissionsgrad erreicht werden. Weiterhin müssen die Bauteile eine hinreichende Homogenität aufweisen, um unerwünschte optische Effekte, wie Streuung, Reflexionen und Interferenzen auszuschließen.

Um die Herausforderungen existierender Verfahren bezüglich der Herstellung optischer Elemente zu überwinden, werden in diesem Beitrag technische Lösungen erarbeitet und methodisch gegenübergestellt. Anhand dieser Lösungen wird im Anschluss ein Verfahrenskonzept zur additiven Fertigung hochtransparenter, optischer Elemente aus Silikonwerkstoffen beschrieben.

Zitieren

Konzepte für die Additive Fertigung optischer Elemente mit hochtransparenten Silikonwerkstoffen. / Biermann, Tobias; Ley, Peer-Phillip; Ziebehl, Arved et al.
Konstruktion für die Additive Fertigung 2020. Springer Vieweg, 2021. S. 201-221.

Publikation: Beitrag in Buch/Bericht/Sammelwerk/KonferenzbandBeitrag in Buch/SammelwerkForschungPeer-Review

Biermann, T, Ley, P-P, Ziebehl, A, Feldmann, J & Lachmayer, RJ 2021, Konzepte für die Additive Fertigung optischer Elemente mit hochtransparenten Silikonwerkstoffen. in Konstruktion für die Additive Fertigung 2020. Springer Vieweg, S. 201-221. https://doi.org/10.1007/978-3-662-63030-3_11
Biermann, T., Ley, P.-P., Ziebehl, A., Feldmann, J., & Lachmayer, R. J. (2021). Konzepte für die Additive Fertigung optischer Elemente mit hochtransparenten Silikonwerkstoffen. In Konstruktion für die Additive Fertigung 2020 (S. 201-221). Springer Vieweg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-63030-3_11
Biermann T, Ley PP, Ziebehl A, Feldmann J, Lachmayer RJ. Konzepte für die Additive Fertigung optischer Elemente mit hochtransparenten Silikonwerkstoffen. in Konstruktion für die Additive Fertigung 2020. Springer Vieweg. 2021. S. 201-221 doi: 10.1007/978-3-662-63030-3_11
Biermann, Tobias ; Ley, Peer-Phillip ; Ziebehl, Arved et al. / Konzepte für die Additive Fertigung optischer Elemente mit hochtransparenten Silikonwerkstoffen. Konstruktion für die Additive Fertigung 2020. Springer Vieweg, 2021. S. 201-221
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TY - CHAP

T1 - Konzepte für die Additive Fertigung optischer Elemente mit hochtransparenten Silikonwerkstoffen

AU - Biermann, Tobias

AU - Ley, Peer-Phillip

AU - Ziebehl, Arved

AU - Feldmann, Jan

AU - Lachmayer, Roland Johann

N1 - Funding Information: Dieser Beitrag wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder innerhalb des Exzellenz- clusters PhoenixD (EXC 2122, Projekt-ID 390833453) gefördert

PY - 2021/6/8

Y1 - 2021/6/8

N2 - Die additive Fertigung eignet sich zur Herstellung individuell angepasster Freiform-Optiken mit hoher Gestaltkomplexität. Während additive Fertigungstechnologien für klassische Polymere seit vielen Jahren industriell verfügbar sind, befindet sich die additive Fertigung mit hochtransparenten Silikonwerkstoffen noch in der Entwicklung. Die Vorteile von Silikonen verglichen mit thermoplastischen Kunststoffen liegen in der sehr guten Widerstandsfähigkeit gegenüber höheren Umgebungstemperaturen, sowie UV- und Umwelteinflüssen.Durch die Analyse existierender Fertigungsverfahren für Silikonwerkstoffe wird gezeigt, dass die für die Herstellung von optischen Elementen benötigte Formgenauigkeit und Oberflächenqualität eine Herausforderung darstellt. Mit derzeit verwendeten Werkstoffen kann kein hinreichender Transmissionsgrad erreicht werden. Weiterhin müssen die Bauteile eine hinreichende Homogenität aufweisen, um unerwünschte optische Effekte, wie Streuung, Reflexionen und Interferenzen auszuschließen.Um die Herausforderungen existierender Verfahren bezüglich der Herstellung optischer Elemente zu überwinden, werden in diesem Beitrag technische Lösungen erarbeitet und methodisch gegenübergestellt. Anhand dieser Lösungen wird im Anschluss ein Verfahrenskonzept zur additiven Fertigung hochtransparenter, optischer Elemente aus Silikonwerkstoffen beschrieben.

AB - Die additive Fertigung eignet sich zur Herstellung individuell angepasster Freiform-Optiken mit hoher Gestaltkomplexität. Während additive Fertigungstechnologien für klassische Polymere seit vielen Jahren industriell verfügbar sind, befindet sich die additive Fertigung mit hochtransparenten Silikonwerkstoffen noch in der Entwicklung. Die Vorteile von Silikonen verglichen mit thermoplastischen Kunststoffen liegen in der sehr guten Widerstandsfähigkeit gegenüber höheren Umgebungstemperaturen, sowie UV- und Umwelteinflüssen.Durch die Analyse existierender Fertigungsverfahren für Silikonwerkstoffe wird gezeigt, dass die für die Herstellung von optischen Elementen benötigte Formgenauigkeit und Oberflächenqualität eine Herausforderung darstellt. Mit derzeit verwendeten Werkstoffen kann kein hinreichender Transmissionsgrad erreicht werden. Weiterhin müssen die Bauteile eine hinreichende Homogenität aufweisen, um unerwünschte optische Effekte, wie Streuung, Reflexionen und Interferenzen auszuschließen.Um die Herausforderungen existierender Verfahren bezüglich der Herstellung optischer Elemente zu überwinden, werden in diesem Beitrag technische Lösungen erarbeitet und methodisch gegenübergestellt. Anhand dieser Lösungen wird im Anschluss ein Verfahrenskonzept zur additiven Fertigung hochtransparenter, optischer Elemente aus Silikonwerkstoffen beschrieben.

U2 - 10.1007/978-3-662-63030-3_11

DO - 10.1007/978-3-662-63030-3_11

M3 - Beitrag in Buch/Sammelwerk

SN - 978-3-662-63029-7

SP - 201

EP - 221

BT - Konstruktion für die Additive Fertigung 2020

PB - Springer Vieweg

ER -

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