Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena

Neuartige optische Elemente erfordern hohe Maßgenauigkeit und integrierte Funktionalität. Präzision und Produktivität sind wesentliche Aspekte bei der Herstellung von optischen Elementen. Um diese Herausforderung zu meistern, verfolgen wir am IFW vier zentrale Forschungsbereiche: Fertigungstechnik, Digitalisierung, Autonome Fertigung und Fertigungsgenauigkeit.

Derzeit werden verschiedene Ansätze zur Optimierung der Prozesskette durch unterschiedliche Fertigungsverfahren und die Entwicklung eines Digitalen Zwillings (DT) untersucht. Dessen Implementierung wird den Einsatz einer simulationsbasierten Prozessplanung zur Optimierung der Prozesskette und die Kombination von additiver und subtraktiver Fertigung ermöglichen. Darüber hinaus wird die Genauigkeit des Fertigungsrasters durch die Entwicklung eines magnetisch gelagerten Linearaktuators für den präzisen Transfer des Werkstücks zwischen den Fertigungsmaschinen verbessert. In den nächsten Jahren werden wir die Wechselwirkung zwischen additiver und subtraktiver Fertigung weiter untersuchen, wobei wir uns auf den Mikrobereich konzentrieren und unsere neue Präzisionswerkzeugmaschine verwenden werden. Das DT-Konzept wird auf die autonome Prozessplanung ausgeweitet, wobei die Wechselwirkungen innerhalb dieser Prozesskette berücksichtigt werden, um hohe Qualitätsanforderungen zu erreichen. Die Methodik zur Implementierung eines DT wird auf andere Prozesse und Prozesskombinationen übertragen. Der magnetische Aktor wird in ein bestehendes Flexodruckmodul integriert. Langfristig kann die untersuchte Fertigungstechnologie auch zur Herstellung von optischen Freiformflächen aus unterschiedlichen Materialien eingesetzt werden. Darüber hinaus soll die Methodik erweitert werden, um den gesamten Lebenszyklus optischer Elemente zu berücksichtigen und zu planen. Auf diese Weise werden die Informationen nicht nur zur Optimierung der Fertigung selbst genutzt, sondern liefern auch Rückmeldungen für das vorherige Design und die spätere Anwendung. Die Positionierung im Fertigungsraster erfolgt durch intelligente Aktoren anhand von Prozessdaten. Die daraus resultierende ganzheitliche Prozessplanung wird für die autonome Produktion von optischen Elementen genutzt.