Tecnologia modulare che riduce gli scarti di micro lenti

Sistema di stampa ad iniezione per micro lenti ottiche Credit: Instituto IPT
Sistema di stampa ad iniezione per micro lenti ottiche. Credit: Instituto IPT

La produzione di micro lenti ottiche ha già dimostrato di avere un enorme potenziale nell’industria delle telecomunicazioni dei beni di consumo massivo, dove le ottiche di plastica con un diametro di pochi millimetri sono utilizzate come obiettivi per fotocamere nei telefoni cellulari.

La produzione in serie di questi oggetti ad alta precisione ha dei limiti tecnici. Uno di questi è l’alto tasso di scarto che spesso raggiunge il 40%. L’Istituto Fraunhofer per la tecnologia di produzione IPT di Aquisgrana, insieme ai suoi partner di progetto Innolite GmbH e Polyoptics GmbH, ha sviluppato un nuovo metodo di produzione per costruire in modo modulare i sistemi di micro lenti ottiche con lunghezze focali diverse.

Il progetto di ricerca “HiTecMass”

In questo tipo di sistemi ottici le più piccole imperfezioni comportano forti deviazioni funzionali nel prodotto finale. Questo effetto diventa più pronunciato quanto più piccola è la lente. Per i sistemi micro-ottici, quindi, è indispensabile una produzione ad alta precisione dei singoli componenti, nonché un allineamento e un montaggio finale che coincidano alla perfezione.

Con la produzione di massa, i costi di investimento aumentano rapidamente e spesso sono assorbiti minimizzando i costi di produzione, attraverso lo spostamento della produzione in paesi a basso salario come la Cina. Ed é esattamente qui che inizia il progetto di ricerca “HiTecMass”.

Lo sviluppo di questo procedimento abbina il sistema di produzione delle micro lenti con la stampa ad iniezione e l’assemblaggio attraverso sensori ad alta precisione. Con l’aiuto del cosiddetto “metodo di adattamento della tolleranza”, le lenti possono essere combinate tra loro in modo tale che le deviazioni di tolleranza delle singole ottiche risultanti dal processo di stampa ad iniezione si compensino reciprocamente.

Quali vantaggi?

Il nuovo schema di processo produttivo, quindi, non solo migliora la qualità del prodotto, ma riduce anche il tasso di scarto menzionato all’inizio. Allo stesso tempo, i costi di investimento per la produzione di sistemi micro-ottici sono tali che permettono di evitare lo spostamento della produzione in paesi a basso salario, in altre parole, un vantaggio occupazionale e fiscale per il paese in cui risiede la fabbrica.

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