Moderne optische Systeme stehen vor rasant wachsenden Anforderungen – insbesondere in Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt, der Quantentechnologie und Laseranwendungen. Diese Anforderungen erfordern zunehmend hochkomplexe Freiformoptiken mit extremer Formgenauigkeit und Oberflächenqualität. Herkömmliche Fertigungstechnologien stoßen bei der Bearbeitung dieser hochentwickelten Komponenten an ihre Grenzen, was oft zu langen Bearbeitungszeiten und eingeschränkter Flexibilität bei der hochpräzisen Formgebung führt.
Der Vortrag „Von Präzision zur Hochleistung: Ionenstrahlen für Anwendungen mit extremen Materialabtrag“ stellt einen innovativen Ansatz vor, der diese Herausforderungen angeht: die Nutzung fokussierter Ionenstrahlen zur präzisen (A)Sphärisierung und Formgebung optischer Oberflächen, selbst unter Bedingungen, die hohe Materialabtragsraten erfordern.
Im Mittelpunkt dieser Innovation steht die Weiterentwicklung des Ion Beam Figuring (IBF), das üblicherweise zur Oberflächenkorrektur im Nanometerbereich eingesetzt wird. Durch den Einsatz fortschrittlicher Ionenextraktionssysteme mit deutlich erhöhten Ionenstromdichten kann Material nun hochpräzise und effizient abgetragen werden. Dies ermöglicht einen kontrollierten, lokalisierten Formgebungsprozess, der die Gesamtbearbeitungszeit bei gleichbleibender optischer Qualität drastisch reduziert. Darüber hinaus sind weitere Optimierungen und Nachbearbeitungen mit derselben Maschine möglich. Lediglich die Konfiguration der Ionenstrahlquelle muss geändert werden.
Der Vortrag zeigt, wie effektiv diese Methode nicht nur für kleine Präzisionsoptiken, sondern auch für größere Komponenten mit asphärischen Geometrien ist. Praxisbeispiele aus aktuellen Forschungs- und Entwicklungsprojekten veranschaulichen den aktuellen Stand und die Vorteile dieses Ansatzes.
Abschließend skizziert der Vortrag das Potenzial für die industrielle Skalierung und zeigt, wie die Balance zwischen Präzision und Durchsatz völlig neue Möglichkeiten für die zukünftige optische Fertigung in anspruchsvollen Hochtechnologiebranchen eröffnet.