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2021, 174 S., 21 cm, Softcover
Apprimus Verlag
ISBN 978-3-86359-976-8
Inhalt
Die Optik ist eine Schl?sseltechnologie der Zukunft. Sie erm?glicht eine Vielzahl von Produkten in den verschiedensten Endverbraucherbranchen von nachhaltiger Energietechnik, ?ber digitale sowie reale Medizin und Sicherheit, bis hin zu intelligenten Verkehrs- und Kommunikationssystemen. Quarzglas als hochbelastbarer Werkstoff zur Laserstrahlformung oder zur optischen Kommunikation nimmt eine unersetzliche Rolle in der Zukunft der Optik ein. Konventionelle Fertigungsverfahren zur Herstellung von Quarzglas-Optiken, bspw. Schleifen und Polieren, sto?en zunehmend an Effizienz- und Komplexit?tsgrenzen hinsichtlich einer Skalierbarkeit der Fertigung respektive der Herstellung komplexer Geometrien. Das Pr?zisionsblankpressen von Quarzglas zu pr?zisen Optiken kann diese Grenzen ?berwinden, steht jedoch selbst vor Herausforderungen, die eine industrielle Verbreitung des Verfahrens verwehren. Dazu z?hlt vorrangig der Verschlei? der Formwerkzeuge, welcher durch die extremen Prozessbedingungen wie Temperaturen von bis zu 1400 ?C und hohen Umformspannungen, hervorgerufen wird. Ein Werkzeugwerkstoff, welcher dem Anforderungsprofil gerecht wird, ist Glaskohlenstoff. Wissenschaftliche Arbeiten der j?ngeren Vergangenheit leisteten Pionierarbeit in der Qualifizierung und Untersuchung des Verschlei?verhaltens von Glaskohlenstoff w?hrend der Quarzglasumformung. Die vorliegende Arbeit schlie?t an diese Vorarbeiten an und erweitert bestehende Erkenntnisse. Dabei steht die Betrachtung der gesamten Prozesskette des Pr?zisionsblankpressens von Quarzglas im Fokus der Arbeit. Ange fangen von Bearbeitungsversuchen und -analysen von Glaskohlenstoff zum Einsatz als Umformwerkzeug, ?ber die Umformung und die Beobachtung des Sch?digungsfortschritts, bis hin zur tiefgehenden messtechnischen Qualifikation der Defekte. Das Wissen ?ber die Interaktion des Werkzeugs und des Glaswerkstoffs vor dem Hintergrund der Sch?digung kann signifikant ausgebaut und in Form von f?nf Sch?digungsinterpretationen kategorisiert werden. Dar?ber hinaus wird ein statistisches Simulationsmodell aufgebaut, welches erstmals eine quantitativ hinreichend genaue Modellierung der Defekte erm?glicht. Aufbauend auf der Beschreibung was im Prozess passiert, werden vier Abhilfema?nahmen pr?sentiert, wie die Sch?digung w?hrend der Quarzglasumformung reduziert werden kann. Mit den erzielten Fortschritten werden wichtige Voraussetzungen geschaffen, um die Umformung von Quarzglas in die industrielle Wertsch?pfung zu ?berf?hren.
Verfügbare Formate