OptoNet MASTER+ Signet

Firmenbingo

Bei jeder Mastertour spielen die Teilnehmer Firmenbingo, um sich auf die nächste Tour vorzubereiten. Dabei ziehen sie Fotos von Produkten unserer Partnerfirmen, die zur nächsten Mastertour eingeladen sind, recherchieren diese im Internet und schreiben einen kurzen Blogartikel über das Produkt und das dazugehörige Unternehmen. Wer das Firmenbingo richtig und schnell löst, bekommt Punkte auf sein Konto gutgeschrieben:

1. Platz: 20 Punkte
2. Platz: 18 Punkte
3. Platz: 16 Punkte

4. Platz: 13 Punkte
5. Platz: 12 Punkte
6. Platz: 11 Punkte

15. Platz: 2 Punkte

Auf die richtige Seite kommt es an

Nachdem sich am Abend alle MASTER+ Teilnehmer samt Firmenvertretern vor dem Unwetter in das ungarische Lélek Restaurant retten konnten, wurden noch zwei weitere Vorhaben angekündigt. Das erste war die Auszeichnung der Teilnehmer des Jenaer Firmenlaufes bei dem Optonet e.V. das erste Mal ein Team gestellt hatte. Das zweite für die meisten vermutlich jedoch spannendere und für die Teilnehmer auch bis dato noch unbekannte Firmenbingo.

Dabei ist der vorschriftsgemäße präzise Prozess die sequentielle Extrahierung der aus technischer Polymerverbindung bestehender vollsphärischer Kugelschalen mit in sich differenzierten Substanzen, aus einem exorbitanten zylindrischen Behältnis durch jeden Sozius… oder umgangssprachlich und verständlich ausgedrückt …jeder Teilnehmer zieht aus einem großen Topf nacheinander Plastik(weinachtsbaum)kugeln in denen jeweils ein anderer Gegenstand oder Bild vorhanden ist.

Ich selbst hatte einen gläsernen Zylinderstift erwischt der mir sehr bekannt vorkam, da wir uns aktuell in der zweiten Mastertour befanden und gerade erst bei der ortsansässigen Hellma Optics GmbH gewesen sind. Genau diese Zylinderstifte werden durch das Unternehmen hergestellt… was ein Zufall.

Die Aufgabe eines Hartmann-Shack-Wellenfrontsensor ist die Vermessung einer optischen Wellenfront. Dazu besteht er heutzutage aus vielen Mikrolinsen die regelmäßig in einem so genannten Array angeordnet sind. In den 1970er Jahren als das Prinzip das erste Mal getestet wurde, gab es jedoch noch keine Mikrolinsen die dafür in Frage kamen. Es gab aber bereits Zylinderlinsenarrays die wie heute im Blankpressverfahren hergestellt wurden. Damit war eine der unbekannteren Anwendungen dieser zylindrischen Linsenarrays, wie sie von Hellma Optics hergestellt werden, die Verwendung in einem Hartmann-Shack-Wellenfrontsensor. Heutzutage werden Zylinderlinsenarrays für optische Glasfaserkoppler, optische Diffusion und für die Formation von Laserlinienstrahlen darüber hinaus abwechslungsreich eingesetzt.

Allerdings waren es wohl damals in den siebziger Jahren Linsen eines anderen Unternehmens, denn die Hellma Optics entstand 1991 als eine Ausgründung der Jenoptik Carl Zeiss Jena GmbH. Ihr Tätigkeitsschwerpunkt ist seitdem die Produktion und Vermarktung von Plan-, Zylinder- und torische Optiken. Der Geschäftsbereich Optics gehört zur 1922 gegründeten Hellma Gruppe. Diese ist der wichtigste Zulieferer von Küvetten und befindet sich seit ihrer Gründung im Familienbesitz.

Die Zylinderlinsenarrays werden mit recht großen Radien hergestellt die bei 200 bis 300 Millimeter liegen. Aufgrund der kleinen geometrischen Abmessungen der Linsen und des großen Radius ist die Rundung sehr gering und kaum wahrnehmbar. Es wirkt so als wären alle Seiten planar, die Erkennung der abgerundeten Seite ist sehr schwer. Der Leiter der Fertigung und ein Entwicklungsingenieur von Hellma Optics waren bei dem Abendessen im Lélek glücklicherweise auch anwesend. Diese erzählten mir das die Seite mit dem Radius durch ein paar Tricks dennoch zu finden ist. Da die beiden breiteren Seiten bei der Produktion planar aneinander liegen müssen, ist der Radius auf einem der kürzeren Seiten zu finden. Dies eliminiert schon mal zwei von den vier Möglichkeiten. Zusätzlich wird der Radius noch geschliffen und gefast. Man muss also auf den beiden kurzen Seiten nach einem gefasten Schliff haptisch und visuell suchen und dies findet man schlussendlich nur auf einer. Mit diesen Informationen ist es möglich die richtige Seite nach einer gewissen Zeit und gutem Auge und Gefühl zu finden.

Nun wisst Ihr falls ihr ein Zylinderlinsenarray mal in ein optisches System einsetzen müsst, wie ihr die abgerundete Seite finden könnt.

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Lichtleitfasern

Abbildung 1: VDI Wissensforum/fotolia © Nicolas delafraye [1]

Das Funktionsprinzip der Lichtleitfaser wurde erstmals Anfang des 19ten Jahrhunderts entdeckt. Auch Leser ohne optischen oder technologischen Hintergrund werden vermutlich schon in Kontakt damit gekommen sein. Durch mehrfarbige Lichtquellen beleuchtet und oft mittels Motor rotierend, stand eine solche Glasfaserlampe (Fibre Optic Fountain) in dem ein oder anderen Kinderzimmer.
Die Lichtleitfaser, auch Glasfaser oder Lichtwellenleiter, beruht auf dem optischen Effekt der Totalreflexion, welche nur bei bestimmtem Einfallswinkel und einer definierten Brechzahldifferenz zwischen dem hochbrechenden Kern (Core) und dem niedrigbrechenden Mantel (Cladding) zustande kommt.

Abbildung 2: Aufbau einer Lichtleitfaser (Glasfaser)

Eine solche Lichtleitfunktion wird auch durch einen Kunststoffkern ermöglicht. Jedoch ist ein Kern aus hochfeinem Quarzglas für den Transport großer Energiedichten besser geeignet und wird somit oft bevorzugt. Der Glasmantel wird aus einem Material gewählt, welches einen geringeren Brechungsindex gegenüber dem Kern aufweist, um die Lichtführung mittels Totalreflexion zu gewährleisten. Zum Schutz vor Umgebungseinflüssen wird das Lichtleitfaser meist mit einer Kunststoffbeschichtung (Coating) umhüllt, welche die Biegsamkeit und Robustheit erhöht.
Glasfasern sind alterungs- und witterungsbeständig, chemisch resistent und unbrennbar.

Die Herstellung von Glasfasern erfolgt in zwei Schritten. Zuerst wird eine sogenannte Preform mittels chemischer Gasphasenabscheidung, bei der es sich um einen Glasstab von typischerweise 1 m Länge und 10–50 mm Durchmesser handelt. Aus der Preform wird später durch Aufschmelzen die eigentliche Glasfaser gezogen. Die damit verbundene Durchmesserverringerung im Verhältnis von ca. 200:1 führt zu einer Längenänderung von ca. 1:40000. Damit können aus einem Meter Preform etwa 40 km Faser erzeugt werden. [2]

Glasfaserkabel werden vor allem verwendet, da die Übertragungsgeschwindigkeit sehr hoch ist und diese Leitungen unempfindlich gegenüber elektrischen Störungen sind. Werden verschiedene Wellenlängen des Lichts kombiniert, so können verschiedene Daten parallel übermittelt werden.
Durch das geringe Volumen und die Beweglichkeit kann man mit Glasfaserkabeln Bauraum gewinnen und sie an diversen Orten einsetzen.

Anwendung finden Lichtleitfasern unter anderem in folgenden Bereichen:

  • Datenübertragung (z.B.: Telekommunikation)
  • Beleuchtung und Abbildung in Medizin und Messtechnik
  • Sensoren (extrinsisch/intrinsisch)
  • Lichttransport in Lasern
  • Automobilindustrie
  • Beleuchtung, Dekoration, Kunst und Architektur

Hier noch einige Hersteller im Raum Jena, welche sich mit der Fertigung optischer Fasern befassen:

  • heracle GmbH
  • FASEROPTIK Jena GMBH
  • j-fiber GmbH

Einzelnachweise:

[1]   VDI Wissensforum/fotolia

[2]   Fedor Mitschke: Glasfasern – Physik und Technologie. Elsevier – Spektrum Akademischer Verlag, 2005

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Laserroulette mit LASOS

Ich hielt es auf den ersten Blick für einen praktischen, platzsparenden Ketchupspender. Innovativer Weise hatten die Hersteller sogar an einen frei formbaren Auslassschlauch gedacht, um Dosierung und Verteilung der Soße optimal handhaben zu können.

Quelle: LASOS Lasertechnik GmbH

Bei genauerer Recherche ergab sich jedoch, dass leider keine der von uns besuchten Firmen Produkte in dieser Sparte herstellte. Dafür schien die LASOS-Gruppe ihre Erfindung wieder zu erkennen. Dort erfuhr ich auch, dass es sich um einen ihrer vielseitigen LDM-XT Laser handelte. LDM steht hierbei für „laser diode module“ also ein kleiner, platzsparender Diodenlaser, in den je nach Bedarf und Anwendung unterschiedliche Laserdioden eingesetzt werden können. Damit können Sie im sichtbaren Bereich über zwanzig verschiedene Wellenlängen abdecken und für jede einzelne kohärentes Licht mit sehr guter Strahlqualität erzeugen. Die mit gelieferte Glasfaser eignet sich um gezielt eine einzelne Lasermode weiterzuleiten und dabei auch die Polarisation beizubehalten.

Bei unserem Besuch in dem Unternehmen erfuhren wir außerdem in einem Vortrag, dass derzeit auch neue Typen des LDM gebaut werden, die über nicht lineare Effekte versuchen neue Wellenlängen zugänglich zu machen. Des Weiteren sahen wir, dass die Bedienung des Beamers nicht immer trivial ist und dass auch Scott einen Vortrag vorbereitet hatte, auch wenn ich dessen Inhalt nicht ganz verstand. Allgemein gab es recht viele Vorträge bei LASOS und in Anschluss auch eine sehr ausgedehnte Fragenrunde an der fast das ganze Publikum teilnahm. Zu den Highlights zählten aus meiner Sicht definitiv das Laserroulette und das anschließende Abendessen.

Damit wären wir auch bereits bei den Anwendungsbereichen des LDM-Lasers. Wie wir gesehen haben lassen sich mit zehn bis zwölf Modulen mit unterschiedlichen Spektrallinien und einem Zufallsgenerator sehr schöne farbige Glücksspiele erstellen. Darüber hinaus wurden in den letzten Jahren jedoch auch andere Einsatzmöglichkeiten entdeckt. Neben präzisen Messanlagen für die Industrie, liegen die Anwendungen vor allem in der Biologie und Mikroskopie. Hier sind die Laser beispielsweise wichtig für die Durchflusszytometrie (ein Verfahren um schnell bestimmte Zellarten zu bestimmen, die mit hoher Geschwindigkeit an dem Lichtstrahl vorbeifließen) oder auch in der Fluoreszenzmikroskopie. In dieser Mikroskopiemethode werden zum Beispiel in einzelne Zellen Farbstoffe gebracht, die gezielt an gewünschte Proteine binden. Die Farbstoffe müssen mit Licht der wichtigen Wellenlänge beleuchtet werden um fluoreszieren zu können, dann kann man aus den Signalen die genaue Position des Proteins in der Zelle bestimmen. Genau hierfür sind die relativ kostengünstigen, kompakten Laser bestens geeignet. Also, wenn ihr demnächst einen kleinen, gut zu transportierenden LDM-Laser in eurer Lieblingsfarbe haben möchtet, wisst ihr, an wen ihr euch zu wenden habt.

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Konvexkonkave Zylinderoptik der Hellma Optics GmbH

Bei der von mir gezogenen Objekt aus der Kugel des Firmenbingos handelte es sich um eine konvexkonkave Zylinderoptik. Diese wurde von der Fa. Hellma Optics GmbH, deren Sitz sich in Jena befindet, gefertigt. Ein Unternehmen welches im Jahre 1991 durch eine Ausgründung der Jenoptik Carl Zeiss Jena GmbH entstand. Die Fertigungsbandbreite schließt neben der bereits erwähnten noch weitere Präzisionsoptiken mit ein, dazu gehören Plan-, Torische- und Spezialoptiken. Letztere umfassen Optiken aus Sondermaterialien wie Germanium oder Stahl aber auch diffunsionsgebondete oder Ultraschallgebohrte Produkte für die Anwendung in der photonischen Industrie. Außerdem können optische Gläser von Schott in Barren- oder Rohform sowie optische Rohteile erworben werden. Alle Produkte lassen sich den Kundenwünschen entsprechend angepasst bestellten.
Auf einer zuvor stattgefundenen Werksführung konnte eindrucksvoll zur Schau gestellt werden, mit welchem Aufwand die bereits genannten Bauteile gefertigt und veredelt werden. Hallen, gefüllt mit Polier- und Läppmaschinen, Reinräume für saubere Montagearbeiten und riesige Reinigungsanlagen unterstreichen noch einmal die Kompetenzen und Investitionsfreudigkeit dieses Unternehmens. Durch die Erfahrung und Motivation der Mitarbeiter entstehen hochpräzise Optiken für alle Anwendungsbereiche.
Da sich zum Zeitpunkt des Firmenbingos glücklicherweise Vertreter der Fa. Hellma in greifbarer Nähe befanden, konnten meine Fragen bezüglich des Objektes sofort beantwortet werden. Es handelte sich um eine in Laserentfernungsmessern eingesetzte Linse. Diese wird, bedingt durch ihre spezielle Form der optischen Funktionsflächen, mit Hilfe einer CNC-Poliermaschine poliert, in welche die Auswertedaten des Bauteiles direkt eingelesen werden um diese für eine eventuell notwendige Korrektur nutzen zu können. Somit lassen sich optische Oberflächen mit hohen Genauigkeiten perfekt an die Kundenwünsche anpassen und fertigen. Laut Aussage meines freundlichen Beraters wird diese mit einer weiteren Linse im inneren des Systems kombiniert und kommt auf Baustellen zum Einsatz. Über den Käufer und Auftraggeber der Bauteile liegen leider keine weiteren Informationen vor.

Abb.: Konvexkonkave Zylinderoptik

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AMS Bauteilbericht

Im Zuge der menschlichen Entwicklung lassen sich Mobilität, Wissensaustausch und Gesundheit als maßgeblich wichtige Faktoren nicht verleugnen und die Bedeutung des Automobils oder eines gelungenen medizinischen Einsatzes muss hier daher kaum weiter ausgeführt werden. Licht und dessen Erzeugung haben dabei stets eine besondere Rolle gespielt, denn immerhin ist der Mensch seit seiner Entstehung vor 40 000 Jahren auf dieses angewiesen, betet es an, lebt und arbeitet unter und mit ihm. Die Diversität seiner Einsätze ist seitdem vielseitiger geworden, eine Tatsache, die mit dem steigenden Wissensstand zu vereinbaren ist. Die Bedeutung für den Einzelnen hat dies nicht gemindert, im Gegenteil. Heute gibt es niemanden mehr, der noch nicht mit einem Bildschirm in irgendeiner Weise in Kontakt gekommen ist.
Bei all diesen Aspekten misst die Allgemeinheit der reinen Aussendung des Lichts wohl weitaus mehr Bedeutung bei als dessen Registrierung und Verarbeitung (oder klingt für Sie eine Augenoperation angenehmer als ein Star-Wars-Film?). Dabei darf auch beim Licht und im Detail von seinen elektromagnetischen Wellen davon ausgegangen werden, dass sie nur so genau eingestellt werden können, wie sie vermessen werden. Ein gutes Bild bedarf demnach zwangsweise eines guten Sensors.
In Jena ist die Firma AMS (ursprünglich MAZet) als fortschrittlicher Entwickler von Farbsensoren bekannt, die Farben ähnlich präzise wie das menschliche Augen erkennen, d.h. in einem vorgegebenen Spektrum Frequenzen einzelner Photonen sehr genau bestimmen können. Sie werden als True-Color-Sensoren bezeichnet und sind in Flugzeugen, LED-Blacklight-Bildschirmen, Farbshows (Abb.1), Fahrzeugen, medizinischen und technischen Lampen und Displays im Einsatz.

Abb.1 – True-Color-Sensor-unterstütztes Farbspektakel in der Jenaer Philharmonie[A1]

Gegenüber Konkurrenzmodellen brilliert der Jenaer Sensor darüber hinaus mit einem erweiterten Arbeitsbereich, vor allem im Hinblick auf die Temperatur (Es kann noch über 100 °C von einer zuverlässigen Funktionsweise ausgegangen werden). Verbesserte Filter und erweiterte Parameter des ADC on Chip runden das Bauteil ab. In einer Pressemitteilung steht darüber ,,Der Sensor wird zum Garant für definiertes und unveränderliches Licht.‘‘[1]. Man darf also gespannt sein, wann, wie und mit welchen Verbesserungen hier in Zukunft noch eine Steigerung erzielt werden soll.
Bildquellen:
[A1] http://oiger.de/wp-content/uploads/MAZeT-Kunst9-Luce.jpg, 30.06.2017
Textquellen:
[1] http://oiger.de/2016/07/27/ams-kauft-farbsensor-firma-mazet-jena/160562, 30.06.2017
[2] https://www.pressebox.de/pressemitteilung/mazet-gmbh/SensorTest-2016-MAZeT-praesentiert-neuen-JENCOLOR-Farbsensor-fuer-Lichtanwendungen/boxid/787955, 30.06.2017
[3] http://www.mazet.de/de/produkte/jencolor/true-color-sensoren/item/494-as73211.html, 30.06.2017
[4] http://www.optonet-jena.de/no_cache/news/news-einzelansicht/article/sensor-test-2014/, 30.06.2017

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Mit Vision & Control alles fest im Blick

Was blinzelt einem denn da aus drei wachsamen Augen entgegen? Ignoriert man die Reflexion im Bild und betrachtet es erst einmal um neunzig Grad gegen den Uhrzeigersinn verdreht, könnte man es glatt für eine Miniaturvariante des Schicksalsberges, gebannt in drei kleine Tintenfässchen halten – so erging es zumindest mir beim ersten fachunkundigen Blick auf mein Firmenbingo-Rätsel.

Zugegeben, die wahre Natur dieses optoelektronischen Systems ist etwas unspektakulärer, aber nur ein kleines bisschen. In Wahrheit handelt es sich nämlich um eine Variante des Mehrkamerasystems vicosysy® der Vision & Control GmbH. Mehrkamerasysteme kommen dann zum Einsatz, wenn ein einzelnes System der Komplexität der zu realisierenden Bildverarbeitungsaufgabe nicht mehr gewachsen ist. Bei den einzelnen Kameras handelt es sich um sogenannte GigE-Systeme. Das bedeutet, dass eine standardisierte Schnittstelle zum Ethernet mit hohen Datenraten gewährleistet ist. Derartige Einzelsysteme sind z.B. als digitale Mikroskopkameras im Einsatz. Im Mehrkamerasystem können nun die Vorzüge verschiedener Digitalkameras vereint werden, beispielsweise ein sehr hohes Auflösungsvermögen niedriger Bildfrequenz mit einem high-frame-rate-System geringerer Auflösung, unter Anwendung verschiedener Filter, in Mono- oder Farbausführung. Auch eine Kombination von CCD- mit CMOS-Detektoren ist möglich.
Vision & Control, mit Sitz in Suhl, beschäftigt sich neben der Entwicklung, Produktion und dem Vertrieb von Kameras und Kamerasystemen auch mit Beleuchtungsfragen. Das Unternehmen folgt seit nunmehr über 20 Jahren der Mission, sich den Problemen der industriellen Bildverarbeitung in seiner gesamten Breite zu widmen. Damit bietet es der Steuerung von Fertigungsprozessen ein leistungsfähiges Beobachtungswerkzeug – die „Augen der Industrie 4.0“.

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Ingenieurskunst für die Industrie 4.0

Ihre Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind es leid die Anzahl der Streifen im Interferogram (siehe Bild 1 links) zu zählen? Sind wir mal ehrlich: Das kostet Zeit, ist ungenau und Sie verschenken das wertvolle Potential Ihrer Kolleginnen und Kollegen.

Bild 1: Interferogram, erzeugt aus der interferometrischen Messung (links). Differenz der Topographie einer realen Asphäre zur gewünschten Geometrie, erstellt mit dem MarSurf WM 100 (rechts)

Das Unternehmen Mahr aus der optischen Ideenschmiede Jena hat eine Antwort auf dieses Problem gefunden. Es handelt sich um den MarSurf WM 100.
Zunächst zum Unternehmen selbst: Gegründet 1861 steht Mahr schon immer für Zuverlässigkeit, Fehlerfreiheit und Effizienz. Entwickelt werden hier vollständige Messsysteme für die Anwendung in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, oder Kalibierlabore. Mahr weiß um seine Kunden: Sie sind sich bereits im Klaren, dass Ihre Kolleginnen und Kollegen nicht mehr die Streifen im Interferogram zählen wollen. Wenn Ihnen dennoch Wünsche übrigbleiben, beeindruckt Mahr mit einem offenen und vertrauten Umgang zwischen den Geschäftspartnern.

Bild 2: Das MarSurf WM 100 ist ein interferometrisch arbeitendes Messinstrument zur Untersuchung der Topographie verschiedener Oberflächen.

Das MarSurf WM 100 (siehe Bild 2) bringt das Unternehmensleitbild zum Vorscheinen. Das von den Ingenieuren entwickelte Messinstrument analysiert optisch verschiedene Oberflächen in höchster Präzision mit Sub-Nanometer-Auflösung und Messgenauigkeit. Ihre Kolleginnen und Kollegen müssen lediglich das Messstück auf den Halter legen. Anschließend untersucht der MarSurf interferometrisch die Oberfläche und gibt deren Struktur dreidimensional wieder (siehe Bild 1 rechts). Die professionelle Auswertung erfolgt hierbei auf Basis von MountainsMap©.
Das hochpräzise Messinstrument ist außerdem sehr flexibel und kann durch die vielfältige Auswahl an Objektiven genau an das Messobjekt angepasst werden. Verschiedene Größen und Formen an Oberflächen können somit analysiert werden.
Mit diesem Messgerät werden sich Ihre Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der wirklich wichtigen Aufgabe der Diskussion der Ergebnisse stellen können.

Bildquellen: Mahr GmbH

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Eine asphärische Linse von asphericon

Bei dem diesjährigen Firmenbingo habe ich aus der polsternden Watte eine Linse gezogen. Nach einem näheren Betrachten dieser Linse war mir klar, dass es sich hierbei um eine asphärische Linse handelt. Das zuordnen der entsprechenden Firma viel mir daraufhin nicht schwer, da die Form der Asphäre in dem entsprechenden Firmenlogo erkennbar ist. So bin ich schnell auf die Firma asphericon GmbH gekommen. In der folgenden Abbildung sind sowohl eine Skizze der gezogenen Asphäre sowie das Firmenlogo von asphericon zu erkennen.

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Asph%C3%A4rische_Linse https://www.asphericon.com/

Wie der Name der asphärische Linse es bereits vermuten lässt, ist dies eine Linse die mindestens eine Oberfläche aufweist, welche von einer Sphäre abweicht. Hierbei ändert sich der Krümmungsradius der Oberfläche mit dem Abstand von der optischen Achse. Im Gegensatz hierzu hat eine Sphäre einen konstanten Krümmungsradius.

Der Vorteil gegenüber einer sphärischen Linse liegt vor allen darin, dass hierbei sphärische Abbildungsfehler korrigiert werden können. Diese sphärischen Abbildungsfehler treten bei allen sphärischen Optiken auf und zwar nicht aufgrund von möglichen Justage- oder Fertigungsfehlern der Linse. In der folgenden Abbildung ist auf der linken Seite eine asphärische- und auf der rechten Seite eine sphärische Linse dargestellt. Hierbei ist zu erkennen, dass die Defokussierung der Randstrahlen mit einer asphärischen Linse vermieden werden kann. So werden hierbei alle Strahlen, unabhängig von dem Auftreffpunkt auf die Linse, in einen gemeinsamen Punkt fokussiert.

Quelle: https://www.asphericon.com/asphaeren/

Bei der Verwendung von asphärischen Linsen kann die Gesamtzahl der optischen Komponenten in einem optischen System reduziert werden. Dadurch ist eine kompaktere Bauweise, verglichen mit einem optischen System, welches ausschließlich aus sphärischen Linsen besteht, möglich.

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Moderne Kunst oder doch Optik?

In meiner Firmenbingo-Kugel fand ich das folgende Bild:

Zunächst war mir völlig unklar, wo oben oder unten ist, geschweige denn worum es sich dabei handeln könnte. Nach einigem Überlegen und Beratschlagen mit den Firmenvertretern vor Ort hatten wir die Idee, dass es sich womöglich um einen Teil eines  Frontscheinwerfers handeln könnte. Dafür kam eigentlich nur die Firma Docter Optics mit Hauptsitz in Neustadt an der Orla in Frage. Nach kurzer Recherche auf der Firmenwebseite wurde ich fündig.

Wie ich im Gespräch mit Herrn Fischer auf der „Laser World of Photonics“ erfuhr, vertreibt das Unternehmen unter dem Namen „Automotive Solutions“  Optikkomponenten für die Automobilindustrie. Vorrangig werden Linsen und andere optische Komponenten mit Hilfe des Doc3D-Verfahrens aus Doctan gefertigt. Bei Doctan handelt es sich um ein von Docter Optics entwickeltes Kalk-Natron-Glas mit einer Brechzahl von 1,522.

In einem ersten Schritt wird zunächst aus der Glasschmelze ein sogenannter Gob, von der Form her ähnlich eines Eishockeypucks, angefertigt. Die auf diese Weise hergestellte Glasportion kann nun im zweiten Schritt in die gewünschte Form gepresst werden. Das Besondere ist dabei, dass eine Nachbearbeitung in Form von Schleifen oder Polieren nicht notwendig ist.

Mit diesem Verfahren können sehr schnell und kostengünstig Optiken für Scheinwerfer angefertigt werden. Sie dienen im Auto zur Formung des Lichtkegels von LED-, Halogen- und Xenonscheinwerfern.

 

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Auftragen statt abtragen

Mit dem Motto „Grundlagenforschung so angewandt wie möglich und angewandte Forschung am konkreten Produkt“ zeigt das Günther-Köhler-Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung GmbH seine Verpflichtung zur Forschung und Entwicklung. Die Aufgaben der 40 Ingenieure, Techniker und Facharbeiter umfassen neben der Forschung unternehmensbezogene Technologie- und Verfahrensberatung, die Erarbeitung von Anlagenkonzepten und Pilotlösungen sowie deren Implementierung im Unternehmen einschließlich der Schulung der Mitarbeiter vor Ort. Die Mitarbeiter des IFW arbeiten eng zusammen in den Abteilungen Fügetechnik, Lasertechnik, Mikrotechnik und Qualitätssicherung, sowie allgemein in den Bereichen Applikation/ Beratung, Forschung und Dienstleistung/ Fertigung, um die obersten Unternehmensprinzipien „Vertrauen“ und „Zuverlässigkeit“ zu vertreten.

Generativ hergestellte Bauteile, a) Gasdüse und b) Probekörper zur werkstofftechnischen Charakterisierung.

Die in der Abbildung dargestellten Bauteile stammen aus den Bereichen Fügetechnik und Lasertechnik. Bei dem Bauteil a) handelt es sich um eine Gasdüse, die mittels Laser-Stereolithografie in Zusammenarbeit mit der EAH-Jena entstanden ist. Bei der Laser-Stereolithografie wird ein lichtaushärtender Kunststoff von einem Laser Schicht für Schicht ausgehärtet. Die Basismonomere des herzustellenden Polymers befinden sich in einem Flüssigkeitsbad. Ist der Laser die auszuhärtende Kontur abgefahren, wird das Werkstück um die geforderte Schichtdicke in das Bad abgesenkt und der Prozess beginnt von vorn. Bei dem Bauteil b) handelt es sich um einen Probekörper, der mittels selektiven Laserstrahlschmelzens (SLM) hergestellt wurde. Diese Probekörper werden im IFW u.a. zur werkstofftechnischen Charakterisierung verwendet. Beim SLM wird das pulverförmige Ausgangsmaterial mit geforderter Schichtdicke auf eine Grundplatte aufgebracht. Anschließend wird der Werkstoff lokal durch den Laser vollständig umgeschmolzen. Der Laser fährt dabei eine bestimmte Kontur ab. Nach der Erstarrung hat sich eine feste Materialschicht gebildet. Danach wird die Grundplatte abgesenkt. Anschließend wird erneut pulverförmiges Ausgangsmaterial um die geforderte Schichtdicke aufgetragen und der Prozess beginnt erneut. Schritt für Schritt entsteht so das geforderte Bauteil.
Beide Verfahren gehören zu den generativen Fertigungsverfahren und gewinnen seit einigen Jahren immer mehr an Bedeutung.

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…ist der Studienförderkreis optische Technologien von OptoNet. Jährlich erhalten maximal 18 Teilnehmer die Chance, studienbegleitend an diesem dreisemestrigen Programm teilzunehmen. Sie erhalten dadurch Zugang zu den Top-Unternehmen der Branche sowie exklusive Workshops & Trainings und erwerben damit eine optimale Startposition für ihre Karriere.
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