Atmosphärendruck-Plasmajetverfahren wurden vor mehr als 20 Jahre am IOM entwickelt und werden seitdem in der Ultra-Präzisionsbearbeitung eingesetzt. Die Weiterentwicklung des Verfahrens und der Werkzeuge ermöglicht die Erschließung neuer Anwendungsfelder. So wird beim Plasmajet-Polieren nur noch Inertgas eingesetzt. Die thermisch induzierte Umverteilung von Material in Abwesenheit von reaktiven Gasen führt dabei zu einer Reduzierung der Oberflächenrauheit, vor allem im hochfrequenten Ortswellenlängenbereich, und kann damit das mechanisch-abrasive Polieren potenziell ersetzen.

Die aktuellen Untersuchungen auf diesem Gebiet wurden in der kürzlich erschienenen Publikation "Freeform surfaces manufactured with a combination of ultra-fine grinding and plasma jet polishing" veröffentlicht. In Zusammenarbeit mit dem Kooperationspartner EAH Jena wurde eine neue Prozesskette zur Fertigung optischer Freiformen entwickelt, die einen von der EAH Jena optimierten, dreistufigen Schleifprozess mit einer abschließenden Plasmajet-Politur kombiniert. Die Anwendung des thermisch-induzierten Polierprozesses durch die Forscher*innen am IOM ermöglicht eine signifikante Reduzierung der Oberflächenrauheit geschliffener Freiformflächen. Der Erhalt der ursprünglichen Geometrie und die kurze Prozesszeit machen diese Technologie zu einem wichtigen Werkzeug für die kosteneffiziente Herstellung von Freiformflächen, wie sie in der Optik und Photonik Anwendung finden.

Veröffentlichung:
Freeform surfaces manufactured with a combination of ultra-fine grinding and plasma jet polishing
H. Müller, S. Henkel, C. Schulze, S. Frank, J. Bliedtner, T. Arnold
J. Eur. Opt. Society-Rapid Publ. 2025, 21, 12
https://doi.org/10.1051/jeos/2025007

Diese Arbeiten wurden mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des VIP+ Programms (Nr. 03VP08631) "Validierung einer neuen Prozesskette zur Fertigung von Freiformoptiken durch Plasmapolitur ultrafeinstgeschliffener Freiformflächen (ProFreiform)" gefördert.