https://lichttechnik-podcast.miesauer.info/der-lichttechnik-podcast-folge-18-herstellung-von-optischer-nicht-glas-linsen/

Sprecher:

Markus BauseweinAndreas MiesauerIntro/Outro: Inka

Inhalt in dieser Folge: 

Herstellungsverfahren optischer „nicht-Glas-Linsen“ 

Kunststofflinsen: 

Press- / Schmelzverfahren 

Bei diesem Verfahren wird ein Kunststoffgranulat unter einbringen von Wärme und Druck geschmolzen und in eine Form gepresst. Hierbei kann fast jede Oberfläche erzeugt werden.  Je nach Größe der Optik werden hier oft mehrere Linsen in einem Werkzeug gespritzt. 

Sechs Spritzgusslinsen mit Anguss (Draufsicht)

Sechs Spritzgusslinsen mit Anguss (schräge Seitenansicht)

Besondere Varianten der Spritzgussverfahren: 

Spritzprägen 

Multilayerspritzgießen 

Bei diesem Verfahren werden die Linsen in mehreren Schritten gespritzt, z.B. erst der Kern, dann ein oder zwei Lagen um den Kern rum. Hierdurch werden die Zykluszeiten reduziert, da der Kern schneller abgekühlt werden kann. 

Rotationsgussverfahren (auch Spindelcasting oder Schleudergussverfahren) 

Bei diesem Verfahren wird die hohle Form rotiert und eine definierte Menge der Schmelze (Monomer) eingefüllt. Durch die Rotation verteilt sich das Material in der Form bis es ein Gleichgewicht erreicht. In diesem Gleichgewicht erhärtet das Material. Zumindest die Rückseite ist meist asphärisch. 

Schleifen / Polieren 

Das Schleifen und Polieren aus Rohlingen erfolgt wie bei Glaslinsen (siehe Folge 17). Zunächst wird ein Rohling grobgeschliffen, dann feingeschliffen und anschließend poliert.

Drehen 

Beim Drehen wird ein Rohling auf der mechanischen Achse fixiert und um diese rotiert. Ähnlich wie beim Drechseln von Holz oder Drehen von Metall oder anderen Kunststoffteilen mit einem schneidenden Werkzeug bearbeitet und in die gewünschte Form gebracht. 

Drucken 

Bei diesem Verfahren werden Linsen in der gewünschten Form im 3D-Drucker erzeugt.

Flüssiglinsen: 

Electrowetting:

Hier wird die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit mittels anlegen einer Spannung verändert. Ein Wassertropfen auf einer isolierenden Oberfläche bildet nahezu eine Kugel. Wird nun eine Spannung an den Tropfen angelegt, verliert er an Oberflächenspannung und wird flacher.

In der Praxis kann das durch verwenden zweier nicht mischender Flüssigkeiten beispielsweise Wasser und Öl in einem speziellen Gehäuse (zwei transparente Scheiben mit einer Tellerartigen Form dazwischen und Elektroden am Rand) verwendet werden, bei dem die eine Flüssigkeit eine konvexe und die andere eine konkave Form einnehmen kann. Durch anlegen der Spannung wird wieder die Form der beiden Flüssigkeiten und damit der Fokus der so entstandenen Linse verändert.

Die Produktion von Kontaktlinsen 

Welche Materialien gibt es?