Fertigung Schleiftechnologie für grosse Objektive

Redakteur: Anne Richter

>> Die Box-Ultrapräzisions-Schleifmaschinen sind für die Bearbeitung von Freiformflächen grosser Objektive. Das niederländische Unternehmen Hembrug Machine Tools wird die Maschinen von Loxham Precision unter eigenem Namen vertreiben. Mit den Schleifmaschinen lassen sich die Fertigungszeiten stark reduzieren.

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Der Markt des Schleifens grosser Objektive stellt zwar einen relativ kleinen, aber weiter wachsenden Markt dar. (Bild: Hembrug)
Der Markt des Schleifens grosser Objektive stellt zwar einen relativ kleinen, aber weiter wachsenden Markt dar. (Bild: Hembrug)

ari. Hembrug Machine Tools, der Hersteller von ultrapräzisen Hartdrehmaschinen, hat mit Loxham Precision, einer Ausgliederung der Cranfield University, einen exklusiven Lizenzvertrag über den Entwurf und die Nutzung der Patente der Box-Ultrapräzisions-Schleifmaschinen für die Freiformflächenbearbeitung für grosse Objektive abgeschlossen. Hembrug wird diese Maschinen unter eigenem Namen vermarkten. Hauptgeschäftsführer Robert Nefkens von Hembrug Machine Tools sieht in dem Lizenzvertrag eine folgerichtige Erweiterung des Produktportfolios von Hembrug.

Maschine zum Schleifen grosser Objektive

Die Box (Big Optix) ist eine einzigartige Maschine, die speziell zum Schleifen grosser Objektive entwickelt wurde und mit der sich die gesamte Fertigungszeit derartiger Objektive stark reduzieren lässt. Bei dieser Maschine werden sowohl für die rotierenden und linearen Wellen als auch für die Schleifspindel ölhydrostatische Lagerringe verwendet. Alle linearen Wellen werden mit Linearmotoren der neuesten Generation angetrieben. Hembrug verwendet in allen Maschinen hydrostatische Komponenten und setzt diese, wo dies möglich ist, auch bei der Box-Schleifmaschine ein. Der Entwurf der Maschinenkonstruktion ist voll auf eine maximale Steifigkeit bei der Verspanung ausgerichtet.

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Reduktion der Schleifdauer

Die Box zeigt eine Schleifleistung von bis zu 200 mm³ pro Sekunde, wodurch die gesamte Schleifdauer eines optischen Segments mit einem Durchmesser von 1,5 m von einigen hundert auf 20 Stunden reduziert werden kann. Dank der hohen Präzision, Steifigkeit und Dämpfung, die die hydrostatischen Komponenten ermöglichen, bleiben Beschädigungen unter der Oberfläche (sog. Sub Surface Damages oder SSD) auf 3–5 Mikrometer begrenzt. Ein niedriger SSD-Wert bietet grosse Vorteile beim anschliessenden Polieren. So kann dadurch die Polierdauer grosser Objektive um das Zehnfache verkürzt werden. Die Box-Schleifmaschine ist somit eine Lösung für die gesamte Prozesskette in der Herstellung von Grossobjektiven und eröffnet den Weg für eine neue Generation von in Freiformflächenbearbeitung hergestellten Objektiven mit einer bisher unerreichten Präzision.

Wachstumsmarkt für grosse Objektive

Grosse Objektive gelangen unter anderem in den extrem grossen Teleskopen und Hochleistungslaseranlagen der neuesten Generation zum Einsatz. So werden für den Bau des Extreme Large Telescope (ELT) der ESO bis 2018 fast 1000 optische Segmente mit einem Durchschnitt von 1,5 m benötigt. In wirtschaftlicher Hinsicht stellt der Markt des Schleifens grosser Objektive einen kleinen, aber wachsenden Markt mit einem voraussichtlichen Marktbedarf von mehreren Maschinen pro Jahr dar. Die erste Maschine wird voraussichtlich Ende 2012 übergeben werden können.

Paul Shore, der Geschäftsführer von Loxham Precision, sieht in dem Lizenzvertrag mit Hembrug eine konsequente Fortsetzung der engen Zusammenarbeit zwischen der Universität von Cranfield und Hembrug auf dem Weg hin zur Realisierung des Prototyps. Mit dem Prototyp wurden mittlerweile schon mehrere Grossobjektive hergestellt, darunter einige 1,5 m grosse Segmente für das ELT von ESO. Paul Shore betont daneben, dass Hembrug über die benötigte Technologie verfügt und den Service bieten kann, der Kunden die Sicherheit gibt, bedenkenlos in eine Box-Ultrapräzisionsmaschine investieren zu können. In dem Vertrag haben die beiden Partner vereinbart, dass Loxham Precision die Software sowie das Prozesswissen im Bereich des Schleifens grosser Objektive liefert. <<

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