Hologramme

Präzisionstechnik für Walzenbeschriftung und Hologramm-Herstellung

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Strukturgrößen im Submikronbereich

Der Einsatz dieser Technologien ermöglicht Strukturgrößen im Submikronbereich und einen Einzelabstand < 100 nm zwischen den Strukturen. Durch den Einsatz von hochauflösenden Messsystemen, Präzisions-Luftlagertechnologien und modernen Steuerungen und Antrieben erzielen die Bewegungssysteme von Aerotech die geforderten Strukturen im Submikronbereich.

Um Auflösungen im Nanometer- und Subwinkel-Bereich zu erreichen, werden in der Regel Feedbacksysteme mit sinusförmigen Signalen sowie Auflösungsvervielfacher verwendet. Um beispielsweise den Laserpulsabstand auf einer Walze mit 300 mm Durchmesser bis auf 1 μm elektronisch zu steuern, muss der an der rotierenden Achse der Walze befestigte Encoder über eine Auflösung von mindestens 0.00038 Grad verfügen.

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Um Bewegungen im Submikronbereich zu erreichen, muss die Lagertechnologie eine nahezu reibungslose Bewegung der Achsen ermöglichen. Erzielt wird dies durch ein Luftlager, da in diesem Fall zwischen den beiden Lagerflächen kein mechanischer Kontakt besteht. Außerdem muss die mechanische Ausrüstung mit hochleistungsfähiger Antriebselektronik und Software gekoppelt sein, um die Bewegung bis in den Bereich der Nanometer-Auflösung zu steuern.

Die Steuerelektronik muss über eine hohe elektrische Auflösung und einen niedrigen Geräuschpegel verfügen, um entsprechend kleine Ströme auf den Motor der Positionierplattform übertragen zu können. Sofern möglich, sollten lineare Verstärker verwendet werden, da durch elektronisch geschaltete PWM-Verstärker Servorauschen verursacht werden kann.

Dank der Verwendung von Hochauflösungs-Encodern, Luftlagertechnologien und linearen Verstärkern sind die Bewegungssubsysteme von Aerotech speziell für die Fertigung von Präzisions-Masterwalzen geeignet.

Den Laser mit der Walze synchronisieren

Das Prozess-Tool (Laser) muss mit der Position der Walze synchronisiert werden, da andernfalls die Strukturen verzerrt oder auf der Walzenoberfläche inkorrekt positioniert werden. Aerotech hat das patentierte Verfahren entwickelt einen Laser auf der Grundlage der kalibrierten Position der Walze zu triggern. Dies eliminiert die Problematik von Laufzeitfehlern und Strukturverzerrungen, da die kalibrierten Encodersignale der Achsen direkt zur Laseransteuerung verwendet werden.

Diese Funktion wird als „Positionssynchroner Trigger“ (PSO) bezeichnet und stützt sich auf Hochgeschwindigkeitselektronik zur Ansteuerung des Lasers. Die Positionen der Achsen werden kombiniert, so dass die Lasertriggerung zwischen der rotierenden Walze und der linearen Bewegung des Lasers koordiniert wird. Durch diese Funktion kann der Laser bei Raten von bis zu 12,5 MHz mit Latenz von nur 160 Nanosekunden feuern.

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