Het Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) uit Dresden (D) introduceert op de vakbeurs Lasys in Stuttgart (D), die gehouden wordt van 12 tot en met 14 juni, een remote-laserproces voor een contournauwkeurige, snelle en flexibele eindbewerking van composiet- en koolstofvezelmaterialen.
Een snelle en nauwkeurige besturing en beweging van de laserstraal, korte wisseltijden en een daarbij behorende productiviteitsstijging zijn de belangrijkste voordelen van het remote lasersnijden. Inmiddels heeft het Fraunhofer IWS al ervaring met het remote lasersnijden van onder meer airbags en textiel. De groeiende vraag naar energie efficiënte en lichte transportmiddelen voor zowel personen als goederenvervoer zorgt ook voor een toenemende vraag naar de bewerking van koolstofvezel of glasvezelversterkte kunststoffen zoals CFK en GFK. Deze materialen moeten dan wel als massaproduct te maken zijn, omdat de normale bewerkingen zoals waterstraalsnijden en mechanische bewerkingen eigenlijk te duur en arbeidsintensief zijn. Het klassieke lasersnijproces is door de hoge thermische beschadiging van de snijzone op de vezels geen alternatief voor een hoge massaproductie. Echter door inzet van een hoogdynamisch bundelafbuigsysteem, is er slechts kort contact tussen de laserstraal en de materiaalvezels. Hierdoor wordt de thermische invloed op de vezels geminimaliseerd en is het proces toch flexibel en efficiënt in te zetten
Dit zijn zogenaamde Brake Boosters gemaakt van koolstofvezelcomposietmateriaal. Bovenop ligt het component dat middels remote-lasersnijden is afgewerkt (foto: Fraunhofer)
Een speciale toepassing binnen de vezelversterkte materialen zijn de Tailored Fiber Placement (TFP) componenten. Bij het Institut für Polymerforschung in Dresden ontwikkelde TFP-concept worden de vezelbundels (bijvoorbeeld van koolstof-, glas- of aramidevezel) op een dragermateriaal in een bepaalde vorm en dikte gestikt. Daarna wordt er een matrixmateriaal geïnfiltreerd en vastgemaakt. De vooraf uitgevoerde kracht- en spanningsberekeningen zorgen voor een gelijke stijfheid en sterkte, maar minder gewicht ten opzichte van de klassieke vezelstructuren. Het remote lasersnijden zorgt voor een snelle en nauwkeurige afwerking van de TFP-componenten.