Die Wahl des richtigen Poliermittels für Präzisionsoptik

Die Wahl des richtigen Poliermittels für Präzisionsoptik: Ein umfassender Leitfaden von Pureon

Beim APOMA Tech Workshop 2024 hielt Caroline Watt, Forschungs- und Entwicklungsingenieurin bei Pureon, einen informativen Vortrag zum Thema „Die Wahl des richtigen Poliermittels“ für Präzisionsoptik. Sie thematisierte die komplexen Herausforderungen beim Polieren von High-Tech-Materialien und erläuterte, wie die richtige Auswahl der Polierlösungen sowohl die Oberflächenqualität als auch die Effizienz in der optischen Fertigung optimieren kann.

Pureons Engagement für Exzellenz verstehen

Pureon, ein weltweit anerkannter Anbieter von Oberflächenlösungen, hat sich darauf spezialisiert, vertikal integrierte Produkte für anspruchsvollste Anwendungen anzubieten. Mit einer starken globalen Präsenz bedient Pureon Kunden in über 40 Ländern und liefert maßgeschneiderte Lösungen für Branchen, die mit Materialien wie Silizium, Saphir, Keramik, SiC, optischen Materialien und mehr arbeiten. Ihre Lösungen decken die gesamte Wertschöpfungskette ab – von der internen Produktentwicklung über Forschung bis hin zu Anwendungstests – und gewährleisten höchste Leistungsstandards für ihre Kunden.

Caroline Watt eröffnete die Präsentation mit einer Erklärung der Kernwerte von Pureon: Innovation und Präzision in der Oberflächenbearbeitung. Sie betonte das Engagement des Unternehmens, Kunden dabei zu unterstützen, Herausforderungen in verschiedenen Branchen zu meistern, insbesondere in der Präzisionsoptik.

 

Schlüsselfaktoren bei der Auswahl des richtigen Poliermittels

Die Auswahl des richtigen Poliermittels für optische Oberflächen ist ein vielschichtiger Prozess, der von mehreren Faktoren abhängt:

 

  • Materialart: Unterschiedliche Materialien wie Quarzglas und BK7-Glas erfordern unterschiedliche Polieransätze.
  • Oberflächenqualität vs. Abtragsrate: Je nachdem, ob der Schwerpunkt auf der Erzielung einer hervorragenden Oberflächenqualität oder der Maximierung der Materialabtragsrate (MRR) liegt, variiert die Auswahl der Polierverbrauchsmaterialien und -werkzeuge.
  • Prozesskomplexität: Vom Schleifen bis zum Endpolieren ist die Bestimmung der Anzahl der erforderlichen Prozessschritte und der verfügbaren Polierwerkzeuge entscheidend für die Optimierung der Ergebnisse.
  • Zeitliche Beschränkungen: Die Gesamtzeit, die jedem Polierschritt zugewiesen wird, sowie die Anzahl der verwendeten Verbrauchsmaterialien können sich auf die Gesamteffizienz auswirken.

 

Innovative Polierlösungen von Pureon

Ein wesentlicher Teil der Präsentation konzentrierte sich auf drei Produkte von Pureon: Ultra-Sol OPTIQ PRO, Ultra-Sol C100, SUBA X perforiert und OPTIVISION:

 

  • Ultra-Sol OPTIQ PRO ist eine Poliersuspension der nächsten Generation für Präzisionsoptiken. Dieses Produkt ist eine Weiterentwicklung seines Vorgängers und bietet verbesserte Suspensionseigenschaften, eine einfachere Dispersion und Reinigung bei gleichzeitig hervorragenden Polierfähigkeiten.
  • Ultra-Sol C100 ist eine fortschrittliche Ceroxid-Suspension, die für eine extrem geringe Oberflächenrauheit entwickelt wurde. Mit ihrer Nanoceria-Formulierung und der engen Partikelgrössenverteilung ermöglicht sie Superpolieren und erfüllt die Anforderungen an Sub-Angström-Oberflächen, ein entscheidender Bedarf in der Optikfertigung.
  • OPTIVISION ist ein Premium-Poliertuch, das diese Suspension ergänzt und präzise Ergebnisse in mehreren Phasen des Polierprozesses liefert. Die Kombination von Ultra-Sol-Poliersuspensionen mit OPTIVISION-Pads ermöglicht ein hocheffizientes Polieren mit aussergewöhnlicher Oberflächenglätte.
  • SUBA X perforiert ist ein Zwischenpoliertuch, das für eine hervorragende Planarisierung und fehlerfreie Oberflächenqualität entwickelt wurde. Es wird häufig in optischen Polierprozessen eingesetzt, da es eine ausgewogene Kombination aus Materialabtrag und Oberflächenglätte bietet, was es zur idealen Wahl für Zwischenpolierschritte macht, bevor es zu feineren Endbearbeitungsschritten übergeht.

 

Fallstudie: Polieren von Fused Silica und BK7

Caroline präsentierte eine detaillierte Fallstudie, die verdeutlichte, wie die Produkte von Pureon in realen Anwendungsfällen andere Polierlösungen übertreffen. Die Studie umfasste zwei Glasarten – Fused Silica und BK7 – sowie einen mehrstufigen Polierprozess unter Verwendung von ULTRA-SOL OPTIQ PRO, OPTIVISION, SUBA X perforiert und ULTRA-SOL C100.

 

Zu den wichtigsten Erkenntnissen der Studie gehören:

 

  • Im Zwischenpolierschritt reduzierte Ultra-Sol OPTIQ PRO in Kombination mit SUBA X perforiert die Oberflächenrauheit in kurzer Zeit erheblich.
  • Die abschliessenden Polierschritte, zu denen OPTIVISION und Ultra-Sol C100 gehörten, erzielten bemerkenswerte Verbesserungen der Oberflächenqualität, wobei die Oberflächenrauheit unter 1 Nanometer lag.
  • OPTIVISION-Tücher sorgten für die nötige Präzision und Konsistenz, insbesondere in den letzten Polierschritten, und stellten sicher, dass die Polierpasten optimal genutzt wurden.

 

Diese Fallstudie hat gezeigt, dass die Kombination aus Ultra-Sol OPTIQ PRO, SUBA X perforiert, Ultra-Sol C100 und OPTIVISION-Pads eine Erfolgsformel für die Erzielung überlegener optischer Oberflächenbeschaffenheiten ist.

 

Versuchsergebnisse: Messbare Verbesserungen

Die Präsentation enthielt auch umfangreiche Versuchsdaten, die die Wirksamkeit der Produkte von Pureon belegen. Die Versuche wurden unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt, wobei das Polieren mit einem Lapmaster 12- single-side tool erfolgte. Wichtige Leistungskennzahlen wie MRR (Materialabtragsrate) und Oberflächenrauheit (Sa) wurden mit ZeGage Pro HR, einem Kohärenz-Scanning-Interferometer, gemessen.

 

Die Ergebnisse zeigten:

 

  • Bei Fused Silica reduzierte das Endpolieren mit Ultra-Sol OPTIQ PRO und OPTIVISION die Oberflächenrauheit um bis zu 65 %.
  • Bei Verwendung von Ultra-Sol C100 im Endpolierschritt mit OPTIVISION erreichte die Oberflächenrauheit auf Fused-Silica-Proben nur 0,131 nm, was bestätigt, dass die Slurry die höchsten Präzisionsstandards in der Optik erfüllt.

 

Diese messbaren Verbesserungen unterstreichen die Rolle von Pureon als wegweisenden Akteur in der Optikpolierindustrie. Das Unternehmen bietet Produkte an, die nicht nur die Prozessgeschwindigkeit erhöhen, sondern auch eine Qualitätssteigerung ermöglichen.

 

Ein zukunftsorientierter Ansatz für die Oberflächenbehandlungslösungen

Pureon verfolgt die Vision, weltweit führend in der Bereitstellung von Oberflächenbehandlungslösungen für High-Tech-Materialien zu bleiben. Caroline schloss die Präsentation, indem sie die Bedeutung von Innovationen bei der Entwicklung von Poliersuspensionen und -tüchern betonte. Angesichts neuer Herausforderungen in der Optikfertigung, wie beispielsweise engerer Toleranzen und komplexerer Geometrien, treibt Pureon kontinuierlich die Grenzen des Machbaren mit seinen Produkten weiter voran.

 

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