Optik

Optische Baugruppen werden von dünnen Schichten aus UV-härtendem Klebstoff und optischem Kitt zusammengehalten. Der Klebstoff bleibt flüssig, während die Elemente ausgerichtet werden, und fixiert sie in Sekunden, sobald das Licht eingeschaltet wird. Wie gleichmäßig und schonend er aushärtet, entscheidet darüber, ob die Baugruppe ihre Justage und optische Qualität behält.

Was gehärtet wird

• Einkleben von Linsen in Fassungen: Fixieren einzelner Linsen und Linsengruppen in Fassungen und Haltern aus Metall oder Kunststoff.
• Gekittete Elemente: Achromate, Triplets und andere Kittglieder, über die gesamte Apertur mit optischem Kitt verklebt.
• Prismen, Spiegel und Filter: Verkleben miteinander und mit Halterungen in Instrumenten und Sensorbaugruppen.
• Kameraobjektive und -module: Linsenstapel für Überwachungs-, Fahrzeug- und Consumer-Kameras, häufig nach aktiver Ausrichtung vorfixiert.
• Faseroptische Komponenten: Kollimatoren, Linsenarrays und Faser-Linsen-Verbindungen.
• Instrumentenmontage: Präzisionskomponenten von Mikroskopen, Bildanalysegeräten, chemischen Sensoren und Infrarotspektrometern.

Warum UV-LED zur Optik passt

Ausrichten vor dem Härten. Die Elemente lassen sich so lange wie nötig positionieren und justieren und werden dann auf Befehl fixiert. Kurze, definierte Belichtungszeiten halten die Taktzeiten planbar.

Kontrollierte Spannungen. Jeder Klebstoff schrumpft beim Aushärten, und schnelles, ungleichmäßiges Härten kann Elemente aus ihrer Position ziehen oder Spannungsdoppelbrechung verursachen. Mit UV-LED-Steuerungen stellen Sie die Intensität präzise ein, und Stufen- oder Pulsbetrieb lassen den Klebstoff vor der Endhärtung schonend angelieren.

Geringe Wärme. Die LEDs strahlen kein Infrarot ab, sodass Linsen, Kunststofffassungen und Halterungen deutlich weniger Strahlungswärme abbekommen als unter einer Quecksilberlampe. Das verringert die Wärmeausdehnung während der Härtung und den daraus folgenden Justageversatz.

Sauberer Prozess. UV-Klebstoffe sind in der Regel lösemittelfrei, und LED-Quellen erzeugen kein Ozon, sodass in der Nähe empfindlicher optischer Flächen keine Dämpfe abgesaugt werden müssen.

Ein System auswählen

1. Wellenlänge und Transmission. Das Licht muss oft eine Linse oder ein Kunststoffteil durchdringen, bevor es den Klebstoff erreicht. Polycarbonat und viele UV-stabilisierte Kunststoffe absorbieren kürzere UV-A-Wellenlängen stark, daher erfordert die Härtung durch sie hindurch meist 395 oder 405 nm und einen Klebstoff, der bei dieser Wellenlänge reagiert. Prüfen Sie die Transmission jeder Schicht im Strahlengang.
2. Härtungsgeometrie. Dosierte Punkte am Linsenrand eignen sich für Punkthärtungsköpfe, mit einem gleichzeitig ausgelösten Kopf je Klebestelle. Kittglieder und größere Optiken eignen sich für eine kleine Flächenquelle, die die gesamte Klebefläche abdeckt. Runde Teile wie Fassungen und Kollimatoren lassen sich mit einer Ring LED-Lampe von allen Seiten gleichmäßig bestrahlen.
3. Bestrahlungsprofil. Bei gekitteten Optiken ist die Homogenität über die Apertur wichtiger als die Spitzenbestrahlungsstärke. Zum Vorfixieren verkürzt ein Spot hoher Intensität den Zyklus.
4. Prozesskontrolle. Achten Sie auf fein abgestufte Intensitätseinstellung, Stufenbestrahlung, externe Triggerung von der Ausrichtstation und eine Parametersperre. Messen Sie die Bestrahlungsstärke am Teil beim Einrichten und in regelmäßigen Abständen mit einem Radiometer.

Empfohlene Systeme

Die UV LED Spot-Systeme bieten bis zu acht unabhängig gesteuerte Punkte, mit Linsen von 2 bis 15 mm sowie Stufen- und Pulsbetrieb. Die UV LED Area-Quellen mit 20 × 20 mm und 30 × 50 mm decken Kittglieder und kleine Linsengruppen ab, während die Ring LED-Lampe zylindrische Teile härtet, ohne sie zu drehen. Ein UV Curing Oven eignet sich für die Nachhärtung in Chargen und für Labormuster. Hintergründe zu Optik, Arbeitsabstand und Dosis finden Sie im Leitfaden zur Punkthärtung.