Surfaces "Forme Libre"
Opportunités et défis pour la fabrication de lentilles optiques
Les lentilles optiques en plastique, en verre et en cristal sont traditionnellement fabriquées par des procédés de fabrication tels que le fraisage, le tournage, le meulage et le polissage. Les lentilles de haute qualité requièrent une fabrication exigeante en termes de qualité de surface et de précision dimensionnelle.
Un choix particulièrement judicieux pour obtenir une qualité de surface élevée dans le domaine de l'optique de précision est l'utilisation de mécanismes d'enlèvement avec une arête de coupe indéfinie, tels que le meulage et le polissage. Grâce à ces procédés, les verres sphériques, dont la géométrie est simple, peuvent être fabriquées avec une qualité élevée et une cinématique relativement simple.
Résumé
Les lentilles à surface "Freeform" offrent sans aucun doute un potentiel très élevé. Plusieurs fonctions optiques peuvent être combinées dans une seule lentille pour créer des systèmes plus compacts et plus légers. Les applications complexes ne peuvent être réalisées qu'avec des surfaces de forme libre.
Tout comme le potentiel des surfaces de forme libre augmente, la complexité de l'ensemble de la chaîne de processus augmente également. La description de la surface de forme libre est beaucoup plus complexe et les exigences en matière de précision géométrique augmentent considérablement. La trajectoire plus exigeante de l'outil et la dynamique nécessaire augmentent considérablement les exigences imposées aux machines d'usinage.
Le contact ponctuel entre l'outil et la lentille, la petite zone de chevauchement qui en résulte et la grille nécessaire rendent difficiles les conditions permettant d'obtenir les meilleures qualités de surface. En raison de la topographie de surface plus complexe, la mesure requise pour le processus de fabrication itératif est également plus complexe et prend beaucoup plus de temps.
Pour obtenir une qualité de surface optimale et une précision maximale, il faut un outil de polissage qui laisse un minimum de structures et qui corrige les erreurs le plus précisément possible. La combinaison de l'outil ADAPT et du logiciel ADAPT-Freeform a été développée pour cette tâche. À l'aide de la fonction d'enlèvement de matière modélisée et de l'écart géométrique mesuré, le logiciel calcule une courbe de trajectoire précise avec le temps d'arrêt correspondant de l'outil à chaque point de la trajectoire.
L'image montre un exemple d'application pour les surfaces de forme libre : Affichage tête haute. Source : GettyImages/Mike Mareen
Un article de:
Dr. Max Schwade
Directeur général, Bazell Technologies