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27.06.2019

Oberflächen in optischer Qualität additiv fertigen

Zwei-Photonen-Polymerisation für die Mikrofabrikation

Das auf der Laser World of Photonics in München Ende Juni mit dem Innovation Award ausgezeichnete Lithografiesystem ist für die industrielle Mikrofabrikation konzipiert. Mit der Einführung des Quantum X erweitert Nanoscribe sein Portfolio an hochauflösenden additiven Fertigungssystemen um ein Gerät für die maskenlose Herstellung hochpräziser Mikrooptiken.

  • Quantum X ist Nanoscribes neues maskenlose Lithografiesystem für die Herstellung refraktiver und diffraktiver Mikro-Optiken mit hoher Effizienz und Präzision (© Nanoscribe)

    Quantum X ist Nanoscribes neues maskenloses Lithografiesystem für die Herstellung refraktiver und diffraktiver Mikro-Optiken mit hoher Effizienz und Präzision (© Nanoscribe)

  • Die Bedienung des Geräts erfolgt über ein Touchscreen-Panel (© Nanoscribe/Chr. Frühe)

    Die Bedienung des Geräts erfolgt über ein Touchscreen-Panel (© Nanoscribe/Chr. Frühe)

  • Mit dem Verfahren der Zwei-Photonen-Graustufen-Lithografie (2GL) gedruckte Mikrooptiken (© Nanoscribe)

    Mit dem Verfahren der Zwei-Photonen-Graustufen-Lithografie (2GL) gedruckte Mikrooptiken (© Nanoscribe)

  • Mikrolinsen-Array, das mit einem Quantum X von Nanoscribe hergestellt wurde (© Nanoscribe)

    Mikrolinsen-Array, das mit einem Quantum X von Nanoscribe hergestellt wurde (© Nanoscribe)

  • Firmenvertreter und Juroren auf der Laser World of Photonics bei der Verleihung des Innovation Awards: Dr. Wilhelm Kaenders (Toptica Photonics AG); Johannes Lang, André Radke, Dr. Timo Gissibl, Martin Hermatschweiler, Dr. Michael Thiel (Nanoscribe GmbH); representatives of the sponsor Europa Science (LTR) (© Chris Frühe)

    Firmenvertreter und Juroren auf der Laser World of Photonics bei der Verleihung des Innovation Awards (von links): Dr. Wilhelm Kaenders (Toptica Photonics AG); Johannes Lang, André Radke, Dr. Timo Gissibl, Martin Hermatschweiler, Dr. Michael Thiel (Nanoscribe GmbH); Vertreter des Sponsors Europa Science (© Chris Frühe)

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Sowohl Prototypen als auch Polymermaster von Mikrooptiken lassen sich damit nach Angaben des Herstellers schnell, präzise und mit Oberflächen in optischer Qualität fertigen. Das Gerät überwinde mit seinem additiven Fertigungsansatz bisherige Limitierungen hinsichtlich Höhe, Durchsatz, Auflösung und Designfreiheit. Es lässt sich über Touchscreen-Eingabe bedienen und verfügt über Schnittstellen zur industriellen Prozesssteuerung.

Miniaturisierte Optiken werden z. B. für Sensoren, Mobilgeräte, Daten- und Telekommunikation benötigt. Als weltweit erstes industrielles Gerät setzt der Quantum X die zum Patent angemeldete Zwei-Photonen-Graustufen-Lithografie (2GL) ein. Diese Drucktechnologie kombiniert die Performance der Graustufen-Lithografie mit der Präzision und Flexibilität der Zwei-Photonen-Polymerisation.

Zwei-Photonen-Graustufen-Lithografie

Dank der exzellenten Konturierungsfähigkeiten der Zwei-Photonen-Graustufen-Lithografie (2GL) sollen sich hochpräzise Bauteile mit ausgezeichneter Formgenauigkeit und ultraglatten Oberflächen realisieren lassen. Laut Hersteller werden die Laserleistungsmodulation und die dynamische Fokuspositionierung bei hohen Scangeschwindigkeiten so präzise synchronisiert, dass eine umfassende Voxelgrößen-Kontrolle in jeder einzelnen Scanebene möglich ist.

Quantum X fertigt sowohl einfache als auch komplexe optische Formen und Strukturen mit variablen Strukturhöhen innerhalb jedes einzelnen Scanfeldes. So können einzelne und präzise Stufen sowie aufgrund der hohen Auflösung quasi-kontinuierliche Topografien in einem Schritt gedruckt werden, ohne dass mehrere Lithografieschritte oder eine mehrfache Maskenherstellung erforderlich wäre.

Mehrere Substrate

Für die Fertigung mit Quantum X steht eine breite Auswahl möglicher Substrate zur Verfügung. Sowohl transparente als auch opake Materialien und bis zu 6 Zoll große Wafer können verwendet werden. Mit Quantum X erübrigt sich eine kostspielige Maskenherstellung ebenso wie Spin-Coating und Pre- oder Post-Exposure-Bake, sofern Fotolacke von Nanoscribe verwendet werden. Diese Druckmaterialien sind einfach zu handhaben, ermöglichen hohe Aspekt-Verhältnisse und auch sehr hohe Strukturen, was an die Grenzen des physikalisch Machbaren stößt. (kk)

Weiterführende Information
  • Erschienen in Kunststoffe 02/2019

    Fertigung von 3D-Strukturen mit Mikrometerpräzision

    Drucker für die hochaufgelöste 3D-Mikrofabrikation

    Mit dem Nachfolgemodell Photonic Professional GT2 von Nanoscribe können erstmals 3D-Strukturen in Millimetergröße mit Mikrometerpräzision gefertigt werden.   mehr

    Nanoscribe GmbH

  • 11.03.2018

    Erfolgreicher Technologietransfer im Mikro-3D-Druck

    DPG-Auszeichnung für Nanoscribe und KIT

    Die Einrichtungen erhielten die Auszeichnung für die Übertragung von wissenschaftlichen Erkenntnissen auf dem Gebiet der 3D-Laserlithographie in die wirtschaftliche Verwertung – insbesondere zur Fabrikation von Mikro- und Nanostrukturen.   mehr

  • Erhöhter Pulsschlag
    Kunststoffe 01/2018, Seite 35 - 37

    Erhöhter Pulsschlag

    Mehr als 21 000 Fachbesucher strömen auf die formnext 2017

    Während der vier Messetage in Frankfurt war die formnext 2017 das weltweite Gravitationszentrum der additiven Fertigung. Das...   mehr

  • Willkommen in der 3D-Wunderwelt
    Kunststoffe 01/2018, Seite 38 - 39

    Willkommen in der 3D-Wunderwelt

    Industrielle Fertigung, Software und Werkstoffe gewinnen Raum auf der formnext

    Die additive Fertigung ist langsam dabei, erwachsen zu werden. Diesem Eindruck konnte sich schwerlich entziehen, wer im November 2017 durch...   mehr

Unternehmensinformation

Nanoscribe GmbH

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
DE 76344 Eggenstein-Leopoldshafen
Tel.: 7247 82-8841
Fax: 7247 82-8848

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