Aufgrund dieser herausragenden Eigenschaften gibt es aktuell einen starken Market-Pull für Saphir-Bauteile mit komplexen Geometrien aus vielen Schlüsselanwendungen der Zukunft. Dazu zählen Ionenfallen für die Quantentechnologie, optische Komponenten für herausfordernde Anwendungsbedingungen, beispielsweise in der Medizintechnik, sowie Optiken für die industrielle Sensorik. All diesen Schlüsselanwendungen ist jedoch gemein, dass die etablierten Saphir-Fertigungsverfahren die hier geforderten komplexeren Geometrien gar nicht oder nur zu unvertretbar hohen Kosten bzw. mit eingeschränkter Qualität fertigen können.
In jüngster Zeit gibt es jedoch neue Laserstrahlquellen und Pulskompressionsmodule. Andererseits sind Maschinen für die mechanische Bearbeitung von Saphir zunehmend mit umfassender Sensorik und präziserer Regelungstechnik ausgestattet. Da sowohl Laserverfahren als auch mechanische Bearbeitung jeweils eigene Stärken und Schwächen haben, wird ein Benchmark entlang der Prozessketten entscheidend sein, um die jeweiligen Stärken kombinieren zu können.
In dem IGF-Projekt "Schlüsseltechnologien für die Fertigung komplexer Bauteile aus Saphir – Von Optik bis Quantentechnologie" (Sapphire4Future) planen Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT in Aachen und der TH Deggendorf die Entwicklung und Demonstration innovativer Fertigungsverfahren und Prozessketten für die wirtschaftliche Fertigung komplexer Bauteile aus Saphir für Zukunftsapplikationen. Konkret werden sowohl Laser- als auch mechanische Prozesse zur Formgebung und Politur des kristallinen Werkstoffs Saphir erforscht und ein Benchmark der untersuchten Verfahren erstellt.
Das Projektziel soll erreicht werden, indem Schlüsselfertigungstechnologien entwickelt werden, die die Fertigung komplexer, dreidimensionaler Bauteile aus Saphir mit hoher Oberflächengüte ermöglichen. Dazu werden zunächst die Einzelprozesse betrachtet, im Benchmark gegenübergestellt und anschließend Prozessketten für die Demonstratoren abgeleitet.
Das Anfang Juli 2026 für eine IGF-Förderung ausgewählte Projekt der F.O.M. erhielt nun den Zuwendungsbescheid des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE) und startet zum 1. Oktober 2026 mit einer Projektlaufzeit von 30 Monaten. Die 521.475 Euro Forschungskosten sind somit bereits zu 100 % gedeckt.
Bitte melden Sie sich gerne, wenn Sie dem projektbegleitenden Ausschuss noch beitreten oder die Durchführung des Projekts durch einen Förderbeitrag (Spende oder Mitgliedsbeitrag) unterstützen möchten (info@forschung-fom.de, 030 4140 21-39).