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Chapter 10:
Ultrapräzisionsmaschinen zur Fertigung optischer Teile
Abstract
10.1 Einleitung
Viele optische Elemente, die ihren Einsatz im infraroten Spektralgebiet finden, werden auf Ultrapräzisionsmaschinen hergestellt. Dabei ist das Schneidwerkzeug ein Diamantmeißel. Daher wird dieser Arbeitsvorgang, vom englischen abgeleitet, als Single Point Diamond Turning (SPDT) bezeichnet.

Da sich dieser grundlegende Text hauptsächlich mit dem IR-Gebiet beschäftigt, ist es angebracht, diese Fertigungsmethode etwas näher zu betrachten. Die Bemerkungen sollen dazu dienen, schon im Vorentwurf die Fertigungsmethode der optischen Elemente mit einzubeziehen, da dabei Möglichkeiten auftreten können, die ein Reduzieren der erforderlichen Komponenten oder eine Leistungssteigerung des optischen Systems mit sich bringen. Gleichzeitig schützt ein besserer Einblick vor Enttäuschungen und unerwünschten Überraschungen.

Diamond Turning ist ein ultrapräziser Fertigungsvorgang, der sich besonders vorteilhaft zur Herstellung von asphärischen Flächen und diffraktiven Strukturen mit Materialien wie Germanium, Zinksulfid, Zinkselenid, Silizium, Galliumarsenid, Calciumfluorid , Arsentrisulfid, Amtir und einige Chalkogenidgläser eignet. Diamond Turning ist ebenfalls die bevorzugte Fertigungsmethode für Metall-Präzionsreflektoren. Das meist verwendete Material dafür ist die Aluminiumlegierung 6061. Da Aluminium jedoch verhältnismäßig weich ist, beschichtet man das vorgeformte Substrat mit einer dünnen Nickelschicht, die dann mit leichter Spanabnahme zur Endform bearbeitet wird. Die harte Nickelschicht eignet sich auch zu einer Nachpolitur, sollte das für Anwendungen im kurzen Wellenbereich erforderlich sein.

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CHAPTER 10
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