Thema
Kunststofflinsen haben sich in vielen Bereich gegenüber Glaslinsen aufgrund der Designfreiheit, Gewichtsreduzierung und Serientauglichkeit in der Produktion ohne aufwendige Nachbearbeitung durchgesetzt. Es existieren jedoch nach dem aktuellen Stand der Technik noch keine Kunststoffoptiken aus Standardmaterialien, die den Anforderungen von Lasersystemen entsprechen. Kunststoffoptiken besitzen große thermooptische Koeffizienten, thermische Ausdehnungskoeffizienten und Absorptionsgrade. Durch diese Materialeigenschaften verändern sich die optischen Eigenschaften je nach Betriebspunkt. In der klassischen Konstruktion werden die Auslegung der Optik und Prozess getrennt voneinander durchgeführt. Durch die benötigte Nachbearbeitung werden die Kosten gesteigert. Mittels einer digitalen Koppelung der Prozess- und Optikauslegung soll eine betriebspunktspezifische Auslegung der Kunststofflinse ermöglicht werden, ohne eine kostenintensive Werkzeuganpassung durchführen zu müssen.
Aufgabenstellung
Ziel deiner Arbeit wird es sein, einen Optimierungsansatz zu entwickeln, mit dem eine geeignete Linsengeometrie unter thermischer Belastung realisiert werden kann. Die Arbeit umfasst Folgendes: Untersuchung der Freiheitsgrade (z.B. Krümmung und Dicke) der Linsen- und Formeinsatzgeometrie; Durchführung von Prozesssimulationen, in denen die schon bestimmten Prozessparameter und die Formeinsatzgeometrie in Abhängigkeit von den eingangs definierten Freiheitsgraden systematisch variiert werden. Ableitung eines analytischen Modells (z.B. mit Hilfe von einem künstlichen neuronalen Netzwerk), damit die resultierenden Geometrieänderungen wiederum durch die Freiheitsgrade beschrieben können und auf Basis einer vorgegebenen thermisch unbelasteten Linsengeometrie eine Formeinsatzgeometrie für die nächstfolgende Optimierungsschleife abgeleitet werden kann.
Wenn Du Interesse an einer Arbeit zu dem neuartigen Konzept hast, melde Dich einfach bei mir.
Ansprechpartner
Ben Liu, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-96622
E-Mail: ben.liu@ikv.rwth-aachen.de