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3D-gedruckte Mikrooptik: Design, Rapid Prototyping und waferbasierte Serienfertigung bis zu Millionen Stückzahlen.
Printoptix GmbH
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Über Printoptix
Printoptix GmbH ist auf Design, Entwicklung und Fertigung von 3D-gedruckten mikrooptischen Bauteilen und Systemen spezialisiert. Das Unternehmen bietet die gesamte Prozesskette von der Idee über optisches und strukturelles Design, Prozessoptimierung und Fertigung bis zur Charakterisierung und Serienproduktion an. Gefertigt wird per 3D-Direktlaserbasiertem Drucken (Two-Photon-Lithographie) aus Fotopolymer, wobei die Optiken direkt auf unterschiedlichsten Substraten wie Glasslides, Silizium-Wafern, optischen Fasern (Fiber Tips), Image-Sensoren und LEDs aufgebracht werden. Die Serienfertigung erfolgt automatisiert im Wafer-Maßstab bis 150 x 150 mm² in einem ISO-5-Reinraum, mit Losgrößen von 1 bis zu Millionen von Teilen. Abnehmerbranchen sind Mikrooptik, Photonik, Bildverarbeitung und Kamerasysteme sowie Faseroptik. Das aus zehn Personen bestehende Team stammt überwiegend aus den Optik- und Physikinstituten der Universität Stuttgart und vereint Expertise in optischem Design, 3D-Druck, optischer Messtechnik, Materialwissenschaft und industrieller Fertigung.
- Verfahren
- 3D-Druck von Mikrooptik / Two-Photon-Lithographie (3D direct laser writing), Optical Design (raytracing, Wellenoptik, FDTD, FEM), Structural Design, Process Optimization, Fabrication (Druck auf Substraten: glass slides, image sensors, fiber tips, LEDs), Characterization (Oberflächen- und optische Leistungsmessung), Rapid Prototyping, Serieanfertigung / Series Production (wafer-scale, automatisiert)
- Werkstoffe
- Glas (Glass slides / glass wafers), Silizium-Wafer, Optische Faser (fiber tips), Image Sensoren, LEDs, Fotopolymer (3D-Druck-Material für Mikrooptik), Fotopolymer, Glas (Glasslides, Glasswafer)
- Zertifikate
- Formmessung (Shape), Oberflächenmessung, Optische Leistungsmessung
- Gegründet
- 2020
- Mitarbeiter
- 10
- Branchen
- Mikrooptik, Photonik, Bildverarbeitung / Kamerasysteme, Faseroptik
- 01
Optical Design
- 02
Structural Design
- 03
Process Optimization
- 04
3D-Druck / Fabrication
- 05
Characterization / Qualitätskontrolle
- 06
Serienfertigung
Werkstoffe & Verfahren
Fotopolymer
3D-Druck-Material für Mikrooptiken, direkt auf verschiedene Substrate aufgebracht.
Glas (Glasslides, Glasswafer)
Substratmaterial für den direkten Druck von Mikrooptiken.
Silizium-Wafer
Substratmaterial für waferbasierte Serienfertigung von Mikrooptiken.
Optische Faser (Fiber Tips)
Direkte Fabrication von Optiken auf Faserspitzen für präzise faseroptische Systeme.
Image-Sensor
Direkter Druck von Mikrooptiken auf Bildsensoren, z. B. für Miniaturkameras.
LED
Direkte Fabrication von Mikrooptiken auf LEDs.
Fertigungsstandort
ISO-5-Reinraum
DEFertigung und Charakterisierung
- Losgröße
- Losgröße 1 bis Millionen von Teilen
- Werkstoffe
- Fotopolymer auf Glas, Silizium-Wafern, optischen Fasern, Image-Sensoren und LEDs
- 3D-Laserschreibsystem (3D Direct Laser Writing) für Mikrooptik-Druck, Wafer-scale bis 150 × 150 mm²
- In-house Messtechnik zur optischen Charakterisierung
Bauteile
Einblicke in die Fertigung
Branchen
Verfahren & technische Grenzen
| Verfahren | Toleranz | Max. Bauteil | Gewicht | Losgröße | Werkstoffe |
|---|---|---|---|---|---|
| 3D-Druck von Mikrooptik / Two-Photon-Lithographie (3D direct laser writing)Additiv | – | Wafermaß 150 x 150 mm² | – | 1 (lot size 1) – Millionen von Teilen | Fotopolymer (3D-Druck auf Substraten: Glas, Silizium-Wafer, |
| Optical Design (raytracing, Wellenoptik, FDTD, FEM)Engineering | – | – | – | – | – |
| Structural DesignEngineering | – | – | – | – | – |
| Process OptimizationEngineering | – | – | – | – | – |
| Fabrication (Druck auf Substraten: glass slides, image sensors, fiber tips, LEDs)Additiv | – | – | – | – | Glas, Silizium, Fotopolymer |
| Characterization (Oberflächen- und optische Leistungsmessung)Prüfung | – | – | – | – | – |
| Rapid PrototypingAdditiv | – | – | – | – | – |
| Serieanfertigung / Series Production (wafer-scale, automatisiert)Additiv | – | 150 x 150 mm² | – | 1 – Millionen | – |
| Qualitätskontrolle (shape, surface, optical performance measurements)Prüfung | – | – | – | – | – |
2 Anlagen & Maschinen
| Maschine | Hersteller / Modell | Anzahl | Arbeitsraum | Baujahr | Standort |
|---|---|---|---|---|---|
| 3D-Laserschreibsystem (3D direct laser writing) für Mikrooptik-Druck | – | – | Wafer-scale bis 150 x 150 mm² | – | ISO5 cleanroom |
| In-house Messtechnik zur optischen Charakterisierung | – | – | – | – | ISO5 cleanroom |
Zusatzleistungen
Qualität
Die Fertigung erfolgt in einem umweltkontrollierten ISO-5-Reinraum. Bauteile werden durch Form-, Oberflächen- und optische Leistungsmessungen qualifiziert.
| Nachweis | ISO-5-Reinraum |
|---|---|
| Formmessung (Shape) | |
| Oberflächenmessung | |
| Optische Leistungsmessung |
Historie
- 2020
Exist- und Young-Innovators-Förderung; Gründung durch Nils Fahrbach und Dr. Simon Thiele im November 2020
- 2021
Offizielle Gründung der Printoptix GmbH im Dezember
- 2023
EIC Transition Grant als Lead-Koordinator (1,7 Mio. €) zur Industrialisierung der 3D-gedruckten Mikrooptik