Spritzgießen und Spritzprägen von Kunststoffoptiken

Ziel dieser Arbeit war es, die Qualität spritzgegossener Linsen zu optimieren. Dazu wurden alle Einflussgrößen auf die Linsenqualität, wie z. B. das Spritzgießmaterial, die Maschinentechnik, die Werkzeugtechnik und die Prozessführung, anhand einer plankonvexen Beispiellinsengeometrie systematisch untersucht. Zur Beurteilung des Einflusses des Spritzgießmaterials wurden Versuche mit vier Spritzgießmaterialien, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polyimiden und transparenten Polyamiden durchgeführt. Im Bereich Maschinentechnik wurde die Realisierung unterschiedlicher Spritzprägeverfahren sowohl an einer vollelektrischen als auch an einer hydraulischen Spritzgießmaschine durchgeführt. Das Versuchswerkzeug wurde so konzipiert, dass durch seinen modularen Aufbau sowohl der Spritzgieß- als auch der Spritzprägeprozess gezielt untersucht werden konnte. Als Kriterien zur Beurteilung der erzielten Linsenqualität wurden die Homogenität der inneren Eigenschaften (Molekülorientierung und Eigenspannungen) und die Abformgenauigkeit (Krümmungsradius und die Gesamtabweichung der Oberflächenkontur von der Kavitätskontur) analysiert. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass es durch eine Optimierung im Bereich Spritzgießmaterial, Maschinentechnik, Werkzeugtechnik und Prozessführung möglich ist, Linsen mit guten Abformqualitäten sowohl im Spritzgieß- als auch im Spritzprägeprozess zu fertigen.