Eine monolithische Fassung für drei Linsen aus einem 3D-Drucker am Optikzentrum in Wetzlar. Foto: Degünther/THMKnapp 70 Unternehmen und Interessierte aus der Wissenschaft haben sich an der Technischen Hochschule Mittelhessen (THM) im Rahmen des digitalen Vortrags „3D-Druck@Optik“ über den Einsatz von 3D-Druckern in Prototyping und Fertigung informiert. Gastgeberin Dr. Christina Zinecker aus der Abteilung „Forschung, Transfer und wissenschaftlicher Nachwuchs“ der THM sagte: „Wir möchten Wissen aus der Hochschul-Forschung mit der Industrie teilen, um Innovationsprozesse zu initiieren.“ Die Veranstaltung gehörte als Teil einer Vortragsreihe über innovative Einsatzbereiche des 3D-Drucks zu einem vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) geförderten THM-Programm für den Wissens- und Technologietransfer. Ging es zuvor etwa um gedruckte medizinische Produkte, zeigten nun drei Vorträge, dass 3D-Drucker auch die hochpräzisen Ansprüche der optischen Industrie erfüllen können.

Um ihren Einsatz in der frühen Phase der Produktentwicklung macht sich Christoph Butka vom Institut für Optik und Mikrosystems am Fachbereich Maschinenbau und Energietechnik Gedanken. „3D-Druck erleichtert den Proof of Concept“, sagte er – also den technischen Beweis, dass eine Idee umsetzbar ist. Er zeigte beispielhaft, wie er zugekaufte Linsen während der Herstellung in eine gedruckte Fassung integriert. Es entsteht schnell, einfach und kostengünstig ein monolithischer und kaum störanfälliger Prototyp. „So braucht man für einen Schritt, der bislang Tage oder Wochen dauern kann, gerade mal einen Vormittag“, so Butka. Entsprechendes Wissen und einen hochwertigen Drucker vorausgesetzt, ließe sich das Prinzip gar für die finale Produktion weiterentwickeln.

Prof. Dr. Markus Degünther, Leiter des Optikzentrums in Wetzlar, ging auf eines seiner Forschungsprojekte ein. Kein optisches Produkt werde absolut fehlerfrei ausgeliefert, erklärte er: „Jede Linse hat eine Herstellungstoleranz“. Was im industriellen oder fotografischen Alltag im Regelfall zu vernachlässigen ist, kann bei hochpräzisen Instrumenten aber zu unerwünschten Fehlern führen. Am Optikzentrum forscht er an der Möglichkeit, diese Toleranzen durch den individuellen Druck gezielt „schiefer“ Fassungen auszugleichen. Da durch dieses Verfahren zudem verschleißanfällige Bauteile wie etwa Dichtungen und Ringsysteme entfallen, sind die so entstehenden Optiken sehr robust. „Ideal für den Einsatz unter harschen Bedingungen“, sagte Degünther und nannte Kameras von Fahrassistenzsystemen als Beispiel.

Prof. Dr. Klaus Behler schließlich, Spezialist für Lasertechnik am Fachbereich Mathematik, Naturwissenschaft und Datenverarbeitung, ging auf die Möglichkeiten des pulverbettbasierten Laserstrahlschmelzens ein. Insbesondere die Drucktechnik und die eingesetzten Materialien – Metalle – unterscheiden sich von den zuvor vorgestellten Ansätzen, mit entsprechenden Auswirkungen auf das Endprodukt und dessen Einsatzbereiche. Zum Abschluss richtete die THM die Einladung an die Unternehmen, die an der Hochschule vorhandene Expertise um den 3D-Druck abzurufen, auf die Referenten oder Zinecker zuzukommen und bei Bedarf auch einen der zahlreichen Drucker der THM für einen Testlauf auszuprobieren.