Deze fouten komen doorgaans voort uit de uniforme thermische uitzetting van mallen gemaakt uit één enkel materiaal, waarbij de complexe thermische dynamiek die betrokken is bij precisieglasgieten (PGM) wordt verwaarloosd. Dergelijke discrepanties in de uitlijning kunnen met name de optische kwaliteit en prestaties van DSMLA's beïnvloeden, wat de behoefte aan een innovatieve oplossing voor deze blijvende uitdaging in de optische engineering benadrukt.

Onderzoekers van het Beijing Institute of Technology hebben een nieuwe strategie onthuld die uitlijningsfouten bij de fabricage van DSMLA aanzienlijk vermindert, zoals beschreven in een artikel gepubliceerd in Microsystems &Nanoengineering op 7 april 2024.

Hun methode is gericht op het gebruik van matrijsconstructies die zijn samengesteld uit materialen met verschillende thermische uitzettingssnelheden, waardoor uitlijningsfouten tijdens het gietproces automatisch kunnen worden gecorrigeerd.

Via een gedetailleerd wiskundig model kon het team rekening houden met het unieke thermische gedrag van de geselecteerde materialen, waardoor een nauwkeurige aanpassing van de opening tussen de malkernen en de hulzen mogelijk werd. Deze optimalisatie vermindert de uitlijningsfouten drastisch, waardoor een ongekende precisie in DSMLA's wordt bereikt.

Deze innovatieve aanpak gaat verder dan de beperkingen van conventionele mallen uit één materiaal, die gevoelig zijn voor uitlijningsproblemen als gevolg van uniforme materiaaluitzetting, en maakt gebruik van materialen die met verschillende snelheden uitzetten. Deze aanpassing zorgt ervoor dat de matrijs zichzelf corrigeert tijdens de verwarmings- en afkoelfase, waardoor de uitlijning van microlensarrays aanzienlijk wordt verbeterd en een nieuwe standaard wordt gezet in de productie van optische apparaten.

Tianfeng Zhou, de senior auteur van het onderzoek, stelt:“Ons onderzoek gaat niet alleen een al lang bestaande uitdaging in de optische productie aan, maar vestigt ook een nieuwe maatstaf voor de precisie en efficiëntie van microlensarrays. De integratie van diverse materialen in matrijsontwerpmarkeringen een cruciale verschuiving voor de sector."

Deze techniek markeert een aanzienlijke sprong voorwaarts in de optische productie en biedt een haalbare oplossing voor een van de meest hardnekkige problemen in de sector. De nauwgezette controle op uitlijningsfouten belooft niet alleen de kwaliteit van DSMLA's te verbeteren, maar ook de prestaties van optische apparaten die afhankelijk zijn van deze componenten.