Berlin zählt mit dem Technologiepark Adlershof und zahlreichen Forschungsinstituten zu den weltweit führenden Photonik- und Optik-Clustern. In der Entwicklung von Laserstrahlquellen, Spektrometern, Interferometern und industrieller Bildverarbeitung erfordert die Optomechanik extreme thermische Formstabilität, minimale Fertigungstoleranzen und reflexionsarme Oberflächen zur Vermeidung von Streulicht. Die additive Fertigung (FDM, SLA & SLS) ermöglicht hochintegrierte Linsenfassungen, Filterräder und Strahlteiler-Gehäuse innerhalb von 24 Stunden direkt in Berlin.
📑 Inhaltsverzeichnis – Optomechanik & Photonik 3D-Druck
- 1. Anforderungen in der Photonik: Mikrometer-Präzision & Driftfreiheit
- 2. Streulichtunterdrückung: Tiefschwarze, matte & reflexionsarme Kunststoffe
- 3. Werkstoffvergleich: PA12-CF, PEEK, SLA-Black-Resin & PBT
- 4. B2B-Anwendungsfelder: Laserbank-Aufbauten, Spektrometer & Linsenfassungen
- 5. Feingewinde & kinematisches Justagedesign (DfAM)
- 6. B2B-Prototypen & Kleinserien für Photonik-Labore in Berlin
- 7. Häufig gestellte Fragen (FAQ Optomechanik-3D-Druck)
Optomechanik Fassung 3D Druck Photonik Berlin Adlershof
1. Anforderungen in der Photonik: Mikrometer-Präzision & Driftfreiheit
In optischen Strahlengängen führen thermische Ausdehnungen oder mechanische Vibrationen bereits im Sub-Mikrometerbereich zu Dejustagen von Spiegeln und Linsen. Traditionelle CNC-Aluminium-Fassungen sind teuer, weisen lange Lieferzeiten auf und verursachen oft thermische Verspannungen empfindlicher Glasoptiken.
Durch den Einsatz von kohlenstofffaserverstärkten Hochleistungspolymeren (Carbon-3D-Druck) wie PA12-CF oder PEEK-CF wird der thermische Längenausdehnungskoeffizient (CLTE) drastisch reduziert (unter 25 × 10⁻⁶ K⁻¹). Dies garantiert maximale Driftstabilität selbst bei Erwärmung durch Hochleistungslaser oder Elektronikabwärme.
2. Streulichtunterdrückung: Tiefschwarze & matte Oberflächen
In Spektrometern, Sternsensoren und LIDAR-Systemen ist diffuses Streulicht (Stray Light) der größte Feind des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR). Glänzende Kunststoffoberflächen reflektieren Laserstrahlen unkontrolliert.
- SLS PA12 mit Schwarzeinfärbung: Besitzt eine mikroporöse, samtig-matte Oberflächenstruktur, die Licht im sichtbaren (VIS) und nahinfraroten Bereich (NIR) effektiv streut und absorbiert.
- FDM mit Mattschwarz-Carbon: Durch die mikroskopische Faserorientierung an den Außenwänden wird der gerichtete Glanzgrad (Gloss Level) um über 80 % gesenkt.
- Schwarzes technisches SLA-Harz: Ermöglicht vollkommen glatte Blendenkanten ohne Beugungsartefakte mit extrem feiner Schichtauflösung von 25 µm.
3. Werkstoffvergleich für Optik & Photonik
| Werkstoff | E-Modul / Steifigkeit | Wärmeausdehnung (CLTE) | Streulicht-Absorption | Einsatzbereich |
|---|---|---|---|---|
| PA12-CF (Carbonfaser) | 7.800 MPa | < 25 × 10⁻⁶ K⁻¹ | Sehr gut (Mattschwarz) | Optische Bänke & Laserhalter |
| PEEK (Vakuum & Laser) | 4.200 – 11.000 MPa | < 35 × 10⁻⁶ K⁻¹ | Mittel (Natur/Schwarz) | Hochtemperatur & UHV |
| SLA Black Tough Resin | 2.600 MPa | ~ 65 × 10⁻⁶ K⁻¹ | Hervorragend | Mikro-Blenden, Filterräder |
| PETG / ASA Schwarz | 2.100 MPa | ~ 80 × 10⁻⁶ K⁻¹ | Gut (mit Matt-Finish) | Gehäuse & Laborschutz |
4. B2B-Anwendungsfelder in der Optik- und Lasertechnik
- Kinematische Spiegel- und Prismenhalter: Federelastische Festkörpergelenke (Flexure Mounts), die spielfreie Justagen im Sub-Winkelminuten-Bereich ohne teure Kugellager ermöglichen.
- Kühlkörper-integrierte Laserdioden-Fassungen: Gehäuse mit strömungsoptimierten internen Luftführungskanälen zur aktiven Kühlung von Hochleistungs-Lasermodulen.
- Optische Baffle-Strukturen & Streulichtblenden: Kegelförmige Lamellenblenden mit extrem dünnen Wandstärken (bis 0,4 mm), die im Fräsverfahren fertigungstechnisch unmöglich wären.
- Linsen- und Filterwechsler: Schnappverschlüsse und Magnetkupplungen für schnelle Laborwechsel auf Standard-Optikbänken (z. B. Thorlabs, Qioptiq, Newport Kompatibilität).
5. Feingewinde & Justagedesign im 3D-Druck
Für optische Justierschrauben (z. B. M4 × 0,25 Feingewinde oder 1/4″-20 / M6 für Breadboards) werden direkt im Druckprozess thermische Gewindeeinsätze (Heat-Set Inserts) oder präzisionsgeschnittene Messing-Buchsen eingeschmolzen. Dies verhindert Verschleiß bei wiederholten Justiervorgängen und garantiert höchste Haltekräfte.
6. B2B-Prototypen & Kleinserien für Photonik-Labore in Berlin
Ob Forschungsgruppe an der Humboldt-Universität, Fraunhofer HHI, Max-Born-Institut oder Optik-Startup in Berlin Adlershof, Mitte, Charlottenburg oder Pankow: Die 3D Bäckerei bietet Ihnen höchste Diskretion (NDA), zertifizierte Maßhaltigkeit nach DIN ISO 2768-m und eine garantierte 24h Express-Fertigung.
Laden Sie Ihre STEP- oder STL-Daten direkt in unseren 3D-Druck Online-Kostenrechner hoch und erhalten Sie sekundenschnell verbindliche Preise für Einzelteile und Kleinserien.
7. Häufig gestellte Fragen (FAQ Optomechanik-3D-Druck)
Können 3D-gedruckte Halterungen Standard-Gewindegrößen (Thorlabs / Newport) aufnehmen?
Ja. Durch den Einsatz von Messing-Gewindeeinsätzen mit M4, M6 oder zölligen 1/4″-20 Gewinden lassen sich 3D-Druck-Komponenten nahtlos in bestehende optische Tische und Breadboards integrieren.
Gibt es Probleme mit Laserabbrand bei hohen Leistungsdichten?
Für direkte Laserstrahlberührung im Multi-Watt-Bereich empfehlen wir flammhemmende Polymere wie ULTEM 9085 oder PEEK. Im Standard-Strahlengang absorbieren reflexionsarme Carbon-Materialien Streulicht sicher ohne Ausgasung.
Welche Schichtauflösung ist für Linsenfassungen möglich?
Im industriellen SLA-Verfahren fertigen wir Optomechanik mit Schichthöhen von 25 µm (0,025 mm). Im FDM-Carbon-Druck erreichen wir 80 bis 120 µm mit hervorragender Passgenauigkeit.
Entwickeln Sie optische Systeme oder Laseraufbauten in Berlin?
Wir fertigen Ihre reflexionsarmen Fassungen, Justageträger und Gehäuse mit höchster Präzision im 24h-Express.
