Laserbearbeitung von faserverstärkten Kunststoffen

 

Der Inhaber von PMLT hat sich während seiner Dissertation über mehrere Jahre mit der Entwicklung von Prozessen für die Laserbearbeitung von faserverstärkten Kunststoffen beschäftigt. Aufgrund der einerseits hohen Wärmeleitfähigkeit der Kohlenstofffasern bei hoher Sublimationstemperatur und der andererseits geringen Schädigungs- und Sublimationstemperatur des umgebenden Kunststoffs ist die Laserbearbeitung von CFK besonders herausfordernd. PMLT bietet Spitzentechnologie in diesem Bereich.

 

 

Im Video wird das Ziffernblatt einer Armbanduhr im Hochpreissegment aus einer CFK-Platte geschnitten. Durch optimierte Prozessstrategien und Strahlquellen kann der Wärmeeinfluss so weit reduziert werden, dass selbst mit hochauflösenden Mikroskopen keine Wärmeeinflusszone im Querschliff erkennbar ist (zweites Bild von links). Dadurch lassen sich selbst schmälste Stege realisieren, die bei einem herkömmlichen Laserschneidverfahren verbrennen und bei einer Fräsbearbeitung ausbrechen. Die Laserbearbeitung bietet hier neue Möglichkeiten und Freiheitsgrade für die Fertigung von CFK-Bauteilen.

 

Die Bilder zeigen einen Querschliff und lasergeschnittene Fasern an der Schnittkante (Faserdurchmesser: 8 µm). Selbst direkt an der Schnittkante wurde die Epoxidharzmatrix nicht verdampft oder zerstört (zwischen den Fasern ist die Kunststoffmatrix erkennbar). 

 

 

Das nachfolgende Video zeigt die taktzeitoptimierte Laserbearbeitung von 10 Nietbohrungen mit einem Durchmesser von 5 mm in CFK mit einer Wandstärke von 2,5 mm in Echtzeit (10 Bohrungen in einer Sekunde)

 

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