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BG Thüringen präsentierte am 24. Juni "Glänzende Perspektiven – Chemisch Nickel für Optiksysteme in der Astronomie und Raumfahrt" mit anschließendem Sommerfest

Zum zweiten Mal kombinierte die DGO Bezirksgruppe Thüringen an der Technischen Universität Ilmenau einen Vortrag mit dem anschließenden Sommerfest. Das Sommerfest wurde von der Firma Anlagenbau und Systemtechnik GmbH (A.S.T.) Gehren gesponsert, der ein besonders herzliches Dankeschön gilt.

Der Vortrag sowie das Sommerfest stießen auf reges Interesse bei den BG-Mitgliedern

Der Vortrag sowie das Sommerfest stießen auf reges Interesse bei den BG-Mitgliedern

Als Referent konnte erneut Dr. Jan Kinast, Gruppenleiter Oberflächentechnologien am Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena gewonnen werden. 

Das Fraunhofer IOF entwickelt und fertigt in Jena optische Systeme auf Basis reflektierender Metalloptiken für Astronomie und Raumfahrt. Optische Komponenten werden konstruiert und simuliert und mit ultrapräzisen Fertigungstechniken realisiert. Als ein Highlight des Fraunhofer IOF gilt das DLR Earth Sensing Imaging Spectrometer (DESIS). Hiermit sind spektroskopisch hochauflösende Analysen aus dem Weltraum von Regionen der Erde möglich, um bspw. Aussagen bzgl. Vegetationsdichte und Wasserqualität (Schwebstoffe, Organik, Belastung) zu treffen. Um die optischen Geräte für den Einsatz im Weltraum mit höchster Qualität herzustellen zu können, werden hochphosphorhaltige, chemisch Nickelschichten mit röntgenamorpher Struktur auf Metalloptiken abgeschieden, die später als Polierschicht dienen. 

Dr. Kinast stellte die Prozesskrette dar, der das Substrat und die NiP-Schicht unterliegen: 

CNC-Fräsen eines Aluminiumteils- > Diamantdrehen- > NiP-Beschichtung- > Diamantdrehen- > MRF (Magnetorheologisches Finishing zur Korrektur der Oberflächenformabweichung) - > CMP (Chemisch-mechanisches Polieren) zur Minimierung der Rauheit < 0,3 nm. Iterativ erfolgt eine exakte Überprüfung der erreichten Oberflächengüte. 

In drei Videos wurde sehr anschaulich die hohe Auflösung von Fotos der Erde, die Formabweichung und Rauheit von Metalloptiken und die Diamantbearbeitung von chemisch Nickelschichten gezeigt.

Eine zusätzliche Herausforderung ist die NiP-Beschichtung von 3D-gedruckten Metallteilen. Nach der Beschichtung erfolgt zur Erreichung des erforderlichen Oberflächenprofils das Diamantdrehen und endet ebenfalls mit der CMP-Bearbeitung. Testspiegel mit interner Bienenwabenstruktur wurden vorgestellt. Für spezielle Anwendungen lassen sich chemisch abgeschiedene, streulichtminimierende Schichten für optische Systeme herstellen. Sie weisen eine geringe Reflexion an Gehäusestrukturen auf. Diese geschwärzten chemisch Nickelschichten zeigen nach dem Ätzen im REM-Bild senkrecht zur Oberfläche verlaufende, konische Löcher. Ein weiteres Feld der Herstellung von optischen Schichten sind NiP-Schichten auf Keramiksubstraten. Nach Schleifen des Keramiksubstrates und NiP-Beschichtung wurde die Schicht bis zur Endstufe CMP bearbeitet. Mit einer Bildübersicht über die IOF-Highlights in Astronomie und Raumfahrt beendete Dr. Kinast seinen interessanten Vortrag. In der anschließenden Diskussion wurden zahlreiche Fragen wie Fertigzeiten von Präzisionsspiegeln, Standzeit des NiP-Elektrolyten (stark begrenzt), angewandte Ätzverfahren, Qualität der NiP-Schicht (nur amorphe Schichten) und weitere Fragen beantwortet.

Nach einer intensiven und angregenden Diskussion dankte DGO-Bezirksgruppenleiter Mathias Fritz Dr. Jan Kinast für seinen sehr interessanten Vortrag sowie für die Beantwortung der zahlreichen Fragen. Anschließend lud er zum Sommerfest mit Thüringer Köstlichkeiten vom Rost und Getränken für ein gemütliches Beisammensein ein.