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Glas ist einer der ältesten von Menschen hergestellten Werkstoffe. Seit seiner Entdeckung vor mehr als 7000 Jahren hat sich der Werkstoff Glas rasant weiterentwickelt und ist aufgrund der Vielfalt seiner Eigenschaften heute für viele Anwendungen unersetzlich. Auch im stark wachsenden Anwendungsgebiet der Beleuchtungsoptik stellt Glas mittlerweile einen festen Bestandteil dar.
Mit der Erschließung neuer Anwendungsfelder im Bereich der Beleuchtungsoptik steigen nicht nur die Anforderungen an den Werkstoff selbst, sondern insbesondere auch die Anforderungen an Glasartikel und deren korrespondierende Fertigungstechnik. Komplexe Geometrien und hohe Genauigkeiten bei gleichzeitig niedrigen Herstellkosten stellen die größte Herausforderung dar.
Glasumformverfahren, speziell das nicht-isotherme Blankpressen, bieten vor diesem Hintergrund viele Vorteile gegenüber konventionellen Schleif- und Polierprozessen. So skalieren die Herstellkosten bei replikativen Umformverfahren stark mit dem Produktionsvolumen, jedoch nur schwach mit der Komplexität der Produkte. Dies ermöglicht es, komplexe Optiken zu niedrigen Stückkosten herzustellen.
Trotz dieser Vorteile, die die Glasumformung potentiell bietet, ist die Nutzung der Technologie mit großen Herausforderungen verbunden. In der industriellen Praxis stellt die Erfüllung der hohen Anforderungen an die Gestaltabweichung das bedeutendste Problem für Optikproduzenten dar.
Die Gestaltabweichung gepresster Optiken wird von einer Vielzahl potentieller Größen beeinflusst, deren Wirkungsweisen bisher nur unzureichend bekannt sind und oftmals nur auf subjektivem Erfahrungswissen basieren.
Daher widmet sich die vorliegende Arbeit der Frage, welche Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge zur Gestaltabweichung beim nicht-isothermen Blankpressen führen. Hierzu wurde zunächst ein empirisches Modell zur Beschreibung der Zusammenhänge entwickelt. Diese Zusammenhänge wurden anschließend erfolgreich in einem FE-Modell abgebildet. Durch die Rückführung auf physikalische Grundgrößen konnten so schließlich die Entstehungsursachen von Gestaltabweichungen erklärt werden. Die Arbeit leistet somit einen wichtigen Beitrag zur Transformation der derzeit vorherrschenden erfahrungsbasierten Prozessauslegung hin zu einer wissensbasierten Prozessauslegung.