Optimierung diamant-zerspanter RSA-Al501–Oberflächen für optische Anwendungen durch prozessintegrierte Ionenstrahlbearbeitung

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Arnold; Professor Dr.-Ing. Dirk Oberschmidt
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 452333040

Gesamtziel des Vorhabens ist die Herstellung von Metalloptiken für den UV VIS Bereich durch eine Prozesskette aus Ultrapräzisionszerspanung und nachfolgender Ionenstrahlbearbeitung. Arbeitshypothese des Projektes ist die Annahme, dass die durch die Ultrapräzisionszerspanung erzeugten Veränderungen in der Randzone Einfluss auf die Ionenstrahlprozesse nehmen. Projektziel ist es, grundlegende Erkenntnisse über die Werkstoffeigenschaften nach der spanenden Bearbeitung mit geometrisch definierten Diamantwerkzeugen in RSA-501 sowie deren Auswirkungen auf Ionenstrahlbasierte Glättungs- und Abtragsverfahren zu erlangen. Hieraus werden Prozessstrategien und -parameter zur Formkorrektur und Oberflächenglättung mittels Ionenstrahlbearbeitung in RSA-501 abgeleitet. Die Erzeugung der stetigen und unstetigen Geometrien mittels Ultrapräzisionszerspanung ermöglicht derzeit Rauheitswerte der Blazeflanken im Bereich Rq > 2nm. Durch die im Projekt gewonnen Erkenntnisse wird erwartet, dass, insbesondere durch die Untersuchungen der Wechselwirkung von Ionenstrahl mit der Oberfläche, Rauheitswerte unter Rq < 0,5 nm [ARC18] bei Formabweichungen < 2 nm realisiert werden können. Der zweiten Förderperiode fokussierte Vergütung strukturierter Oberflächen vorbereiten. Das beinhaltet die grundlegende Modellierung der Art und Ausprägung der Veränderung der Randzone, den Aufbau einer grundlegenden technologischen Basis zur Bearbeitung der für die unterschiedlichen Anforderungen relevanten RSA-Legierungen sowie die Kombination beider Verfahren zum Erreichen des Gesamtziels.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr.-Ing. Stefan Kühne, Ph.D.