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In der Dissertation wird ein innovatives Verfahren zur Herstellung spiegelnder, prismatischer Mikrokavitäten durch Mikrozerspanung mit Diamantwerkzeugen vorgestellt. Diese Mikrokavitäten werden durch Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide in eine vorgefertigte optische Fläche integriert. Zu Beginn wird die Schnittkinematik entwickelt, gefolgt von der systematischen Ableitung und Benennung der relevanten Eingriffsgrößen. Der Fertigungsprozess wird durch die Anpassung einer Werkzeugmaschine, Integration von in-situ Messtechnik, Erstellung von Diamantwerkzeugen und Entwicklung von CAD/CAM-Software zur effizienten Programmierung realisiert. Um die Zusammenhänge von Eingangsgrößen, Prozessgrößen und Arbeitsergebnis zu identifizieren, werden Zerspanversuche mit Referenzstrukturen durchgeführt. Dabei wird das Diamant-Mikroschneiden mit bestehenden Verfahren verglichen, wobei die Unterschiede herausgearbeitet werden. Ein besonderer Fokus liegt auf den Mechanismen des Werkzeugverschleißes, die beim Diamant-Mikroschneiden von Bedeutung sind. Die gewonnenen wissenschaftlichen Erkenntnisse fließen in praxisnahe Strategien zur Fertigungsprozessgestaltung ein, deren Wirksamkeit durch die Erstellung verschiedener Strukturen, einschließlich hexagonaler Retroreflektoren, nachgewiesen wird.
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Strukturierung optischer Oberflächen durch Diamant-Mikroschneiden, Christian Flucke
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- 2011
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