Ultrapräzisionsverfahren zur Erhöhung der Güte abbildender Beugungsgitter. (Berichte aus dem Produktionstechnischen Zentrum
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Die optische Spektroskopie umfasst Methoden, mit denen die spektrale Intensitätsverteilung elektromagnetischer Strahlung ermittelt werden kann. Zum Aufbau kompakter Spektrometer werden optische Elemente benötigt, die dispergierende und abbildende Eigenschaften in einer Oberfläche vereinen. Die Herstellung solcher Optiken erfordert Fertigungsmethoden, die den hohen Güteanforderungen diffraktiver Optiken gerecht werden. Ziel der Arbeit ist die Optimierung der Form- und Feingestalt mechanisch gefertigter Beugungsgitter mit starker Krümmung. Im Fokus der Untersuchungen stehen das Stoßen und das Furchen auf einer modifizierten Ultrapräzisionsmaschine. Auf Basis von Parameterstudien und am Beispiel praxisnaher Anwendungen wurden die Prozesse optimiert und validierte Prozessmodelle zur Verfügung gestellt. Zur weiteren Optimierung der Güte wurde ein Atomstrahlätzverfahren verwendet. Die Arbeit liefert einen wichtigen Beitrag zur Erhöhung der Güte ultrapräzise gefertigter Beugungsgitter. In Ergänzung zur Interferenzlithografie stellen die bereitgestellten Fertigungsverfahren eine wirtschaftliche Erweiterung hinsichtlich der Nutzung flexibler Freiheitsgrade und der Materialauswahl dar.

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Dissertationsschrift, Als Verfahrenserweiterung des Pendelschleifens stellt das Schnellhubschleifen eine attraktive Alternative zur konventionellen Bearbeitung dar, mittels derer sich höchste Abtrennraten beim Schleifen keramischer Werkstoffe erzielen lassen. Unter Verwendung der Versuchswerkstoffe Siliziumnitrid und Siliziumkarbid konnte aufgezeigt werden, dass die Abtrennmechanismen mit zunehmender Werkstückgeschwindigkeit mehr und mehr spröde geprägt sind. Erstmalig werden Werkstückgeschwindigkeiten von bis zu vw = 180 m/min und Schleifscheibenumfangsgeschwindigkeiten von bis zu vs = 180 m/s prozesssicher zur Erreichung von bezogenen Zeitspanungsvolumina von bis zu Qw = 90 mm3/mms eingesetzt. Gestützt durch numerische Berechnungen kinematischer Eingriffsbedingungen statistisch verteilter Schleifscheibentopographien konnten kritische Einzelkornbelastungen sowie weitere Belastungsbestandteile identifiziert werden. Taschenbuch, 21.10.2016.

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Dissertationsschrift, Als Verfahrenserweiterung des Pendelschleifens stellt das Schnellhubschleifen eine attraktive Alternative zur konventionellen Bearbeitung dar, mittels derer sich höchste Abtrennraten beim Schleifen keramischer Werkstoffe erzielen lassen. Unter Verwendung der Versuchswerkstoffe Siliziumnitrid und Siliziumkarbid konnte aufgezeigt werden, dass die Abtrennmechanismen mit zunehmender Werkstückgeschwindigkeit mehr und mehr spröde geprägt sind. Erstmalig werden Werkstückgeschwindigkeiten von bis zu vw = 180 m/min und Schleifscheibenumfangsgeschwindigkeiten von bis zu vs = 180 m/s prozesssicher zur Erreichung von bezogenen Zeitspanungsvolumina von bis zu Qw = 90 mm3/mms eingesetzt. Gestützt durch numerische Berechnungen kinematischer Eingriffsbedingungen statistisch verteilter Schleifscheibentopographien konnten kritische Einzelkornbelastungen sowie weitere Belastungsbestandteile identifiziert werden.

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