Bliedtner, Jens

Bürger, Wolfgang

Müller, Wolfgang

Rosenkranz, Sandy

Digitale Bibliothek Thüringen

  50. Internationales  Wissenschaftliches Kolloquium   September, 19-23, 2005   Maschinenbau  von Makro bis Nano / Mechanical Engineering  from Macro to Nano   Proceedings    Fakultät für Maschinenbau / Faculty of Mechanical Engineering     Startseite / Index:  http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=15745 Impressum  Herausgeber: Der Rektor der Technischen Universität llmenau  Univ.-Prof. Dr. rer. nat. habil. Peter Scharff  Redaktion: Referat Marketing und Studentische Angelegenheiten  Andrea Schneider   Fakultät für Maschinenbau  Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Kurtz, Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. med. (habil.) Hartmut Witte, Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Gerhard Linß,  Dr.-Ing. Beate Schlütter, Dipl.-Biol. Danja Voges,  Dipl.-Ing. Jörg Mämpel, Dipl.-Ing. Susanne Töpfer,  Dipl.-Ing. Silke Stauche  Redaktionsschluss: 31. August 2005 (CD-Rom-Ausgabe)  Technische Realisierung:  Institut für Medientechnik an der TU Ilmenau (CD-Rom-Ausgabe) Dipl.-Ing. Christian Weigel Dipl.-Ing. Helge Drumm Dipl.-Ing. Marco Albrecht  Technische Realisierung: Universitätsbibliothek Ilmenau (Online-Ausgabe)   Postfach 10 05 65  98684 Ilmenau  Verlag:   Verlag ISLE, Betriebsstätte des ISLE e.V.  Werner-von-Siemens-Str. 16  98693 llmenau   © Technische Universität llmenau (Thür.) 2005   Diese Publikationen und alle in ihr enthaltenen Beiträge und Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt.   ISBN (Druckausgabe): 3-932633-98-9  (978-3-932633-98-0) ISBN (CD-Rom-Ausgabe): 3-932633-99-7 (978-3-932633-99-7)  Startseite / Index: http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=15745 50. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium Technische Universität Ilmenau 19.-23. September 2005  ID-Nr. 6/11  W. Bürger /  J. Bliedtner / S. Rosenkranz / W. Müller   Charakterisierung ausgewählter Eigenschaften verschiede-ner spritzgegossener Teilesortimente mit optischen Funk-tionsflächen   ABSTRAKT  In dem Beitrag werden ausgewählte Ergebnisse experimenteller Untersuchungen zur Bestimmung der Mikrotopografie/Rauheit von technischen Oberflächen beim Spritzgießen von Bauteilen mit optischen Funktionsflächen aus Kunststoffen vorgestellt, bei denen eine Rauheit von Rq ≤ 10 nm einzuhalten war. Dabei wird die fertigungstechnische Wirkungskette Topografie der Werkzeugeinsätze (Spritzgießform) und Topografie des Spritzgießteiles (Abformung) berücksichtigt.  EINLEITUNG  Durch die technische Entwicklung beim Spritzgießen von Präzisionsbauteilen bedingt können zunehmend Teilesortimente aus Kunststoffen mit optischen Funktionsflächen entsprechend den Anforderungen der Anwender qualitätssicher gefertigt werden. Optische Funktionsflächen von Kunststoffteilen müssen funktionsbedingt sehr hohe Oberflächengüten besitzen. Dabei wird vom Anwender derartiger Bauteile im vorliegenden Fall z. B. gefordert, das der quadratische Mittenrauhwert Rq (RMS) der optisch wirksamen Flächen ≤ 10 nm ist.  EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN UND ERGEBNISSE  Beim technologischen Prozeß des Spritzgießens muß eine Einhaltung der vorgenannten Anwenderforderung prozeßsicher realisiert werden. Aus fertigungstechnischer Sicht bedeutet das die reproduzierbare Beherrschung der Komplexität der fertigungstechnischen Problemstellung Optische Oberflächen/Spritzgußteile.   Ausgehend von konkreten Anwenderforderungen wurden experimentelle Untersuchungen beim Spritzgießen von Bauteilen mit ebenen optischen Funktionsflächen durchgeführt. Bei diesen Untersuchungen wurden sowohl die Rauheit der Werkzeugeinsätze für die Spritzgießform in Zuordnung zum jeweiligen Fertigungsprozeß dieser Werkzeugeinsätze (Ultrapräzisionsdrehen, Polieren) als auch der Abformungen der Werkzeugeinsätze (Rauheit beim Spritzgießen der optischen Funktionsflächen) berücksichtigt. Die technische Forderung für die Rauheit bedingt den Einsatz hochwertiger Oberflächenprüftechnik für die Qualitätssicherung dieser Bauteilsortimente (Rasterkraftmikroskop (AFM)).  Die Untersuchungen erfolgten an metallischen Werkzeugeinsätzen (verschiedene Materialien und Herstellungsverfahren Æ Materialien Stahl, Nickel) und an spritzgegossenen Kunststoffteilen (Abformungen der Werkzeugeinsätze Æ Werkstoffe PC Lexan LS 2, COC Topas, PMMA transparent und verschiedene PC Makrolon-Materialien). Aus den umfangreichen Untersuchungsergebnissen werden in dem Beitrag  im Sinne einer exemplarischen Auswahl Ergebnisse zu den  Teilkomplexen Topografie/Rauheit der Werkzeugeinsätze (Ultrapräzisionsbearbeitung), Topografie/Rauheit der Abformungen und Charakterisierung der Rauheit der untersuchten technischen Oberflächen mit Hilfe der spektralen Leistungsdichteverteilung (PSD – Power Spectral Density Function) vorgestellt und diskutiert [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8].   Literatur- bzw. Quellenhinweise: [1] S. Rosenkranz, W. Bürger, J. Bliedtner, W. Müller, “Mikrotopografische Anforderungen beim Spritzgießen       von Präzisionsbauteilen mit optischen Funktionsflächen”, Joint International IMEKO TC1+ TC7 Symposium,       Tagungsband, September 21-24, 2005, Ilmenau, Germany [2] J. Bliedtner, W. Bürger, W. Müller, J. Roeder, „Mikrotopografische Anforderungen beim Spritzgießen:       „Optische Oberflächen im Blick“ Kunststoffe, 54 (2005) 3, S. 48 - 55, Carl Hanser Verlag, München, März      2005 [4] W. Bürger, J. Bliedtner, J.; S. Rosenkranz, W. Müller, „Roughness measurement at injection moulded plastic       parts with optical surfaces”, Annals of DAAAM for 2004 PROCEEDINGS & of the 15th  INTERNATIONAL       DAAAM SYMPOSIUM „Intelligent Manufacturing & Automation: Globalisation – Technology – Men –       Nature“, 3 – 6th November 2004, Vienna, Austria, 2004, pp.  063 - 064 (ISSN 1726-9679) [5] W. Bürger, J. Bliedtner, J. Roeder, W. Müller, „Rauheitsmessungen an spritzgegossenen Kunststoffteilen       mit optischen Funktionsflächen“, VDI-Berichte Nr. 1806 „Oberflächenmesstechnik, S. 239 - 248, VDI         Verlag GmbH, Düsseldorf 2003 [6] A.  Weckenmann, R. Ernst, „Anforderungen und Randbedingungen für den Einsatz von Meßsystemen in der        Mikro- und Nanotechnik“, VDI-Berichte Nr. 1530 „Sensoren und Meßsysteme 2000“, S. 297 - 307, VDI        Verlag GmbH, Düsseldorf, 2000 [7] M. Fröhlich, „Charakterisierung ausgewählter Eigenschaften optischer Funktionsflächen an ultrapräzisions-      gedrehten Werkzeugeinsätzen in Abhängigkeit von technologischen Parametern“, Diplomarbeit,       Fachhochschule Jena, 2004 [8] S. Rosenkranz,  „Charakterisierung ausgewählter Eigenschaften verschiedener spritzgegossener Bauteilsorti-      mente mit optischen Funktionsflächen“, Diplomarbeit, Fachhochschule Jena, 2004  Autorenangaben: Dr.-Ing. Wolfgang Bürger, Institut für Fügetechnik           Dipl.-Ing. Sandy Rosenkranz, Fresnel Optics GmbH, und Werkstoffprüfung gGmbH, Otto-Schott-Str. 13            Flurstedter Marktweg 13 D-07745 Jena               D-99510 Apolda Tel.: 03641/ 20 41 15   Fax: 03641/ 20 41 10                       Tel.: 03644/ 50 11-0 Fax: 03644/ 50 11 50  E-mail: wbuerger@ifw-jena.de                                         E-mail: sandy.rosenkranz@fresnel-optics.de Prof. Dr.-Ing. Jens Bliedtner, Fachhochschule Jena,             Dipl.-Ing. Wolfgang Müller, Wahl optoparts GmbH Carl-Zeiss-Promenade 2                (JENOTIK-Gruppe), Strasse der Deutschen Einheit 6 D-07745 Jena                D-07819 Triptis Tel.: 03641/ 20 54 44 Fax: 03641/ 20  54 01                         Tel.: 036482/ 45-0  Fax: 036482/ 34 84 0 E-mail: Jens.Bliedtner@fh-jena.de                                        E-mail: w.mueller@wahl-optoparts.de 

Charakterisierung ausgewählter Eigenschaften verschiedener spritzgegossener Teilesortimente mit optischen Funktionsflächen

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Charakterisierung ausgewählter Eigenschaften verschiedener spritzgegossener Teilesortimente mit optischen Funktionsflächen

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