Materialbearbeitung

Die Anforderung:

Reinigen oder entlacken und Materialien verändern

Die Zielsetzung:

Vorbereitung und Konfigurieren von Oberflächen zur weiteren Be- oder Verarbeitung

Die Vorteile:

  • Individuelle Konfigurierbarkeit der Laser für spezifische Kundenanforderungen in der Oberflächenbearbeitung
  • Hauchdünne Schichten abtragen (bis zu wenigen µm)
  • Oberflächen verändern, z.B. raue Oberflächen glätten oder umgekehrt
  • Niedrige Betriebskosten
  • Hohe Umweltverträglichkeit, keine Hilfsstoffe
  • Gleichbleibende Produktqualität Ihrer Erzeugnisse

Wir unterscheiden Grundsätzlich zwischen zwei Bearbeitungsarten:

Bearbeitung von metallischen Werkstoffen

Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen

Strukturierung oder Materialabtrag von Metallen

Die Beschaffenheit der Oberflächen muss je nach Anwendung sehr unterschiedlich sein. In vielen Fällen wird nur gereinigt oder entschichtet. In anderen Fällen müssen aber Oxidschichten entfernt, Oberflächen aufgeraut oder strukturiert, manchmal aber auch geglättet werden. Auch hier kann die SLCR Laserbearbeitung sehr effizient eingesetzt werden. Dabei nutzen wir die Wechselwirkungen des Lasers mit dem zu bearbeitenden Material in unterschiedlicher Weise, um so

  • dünne Oberflächenschichten gezielt zu entfernen, z.B. Oxide oder Korrosion
  • Oberflächen aufzurauen
  • Oberflächen zu glätten

Entfernen von Korrosion oder Oxidschichten:

Durch ein kontrolliertes Aufbringen der Laserstrahlung mit hoher Pulsspitzenleistung, können Korrosion (Rost) oder Oxidschichten entfernt werden. Dabei dringt der Laserstrahl wenige Mikrometer in die Struktur ein und sprengt dabei die obersten Schichten des Materials ab. Durch das Aufbringen vieler Pulse kann somit die Oberfläche von Oxiden oder anderen im Material eingeschlossenen Störstellen entfernt werden.

Aufrauen und Strukturieren

Das Aufrauen von Oberflächen dient meist zur Klebe- oder Lackiervorbereitung. Auch hier wird die Oberfläche verändert, um eine definierte Rauhigkeit bei Metallen zu erzielen, typischerweise bis zu 20µm Ra.
In anderen Bereichen werden Funktionsflächen aufgeraut, um bestimmte Eigenschaften für die Nutzung herzustellen.

Gezielter Materialabtrag von Faserverbundwerkstoffen mit Lasertechnik

LMP – Laser Material Processing:

Hintergrund:

In der Luftfahrtindustrie werden Faserverbundwerkstoffe immer häufiger eingesetzt. Bereits in der Fertigung, aber besonders bei Wartungs- und Reparaturarbeiten am Flugzeug, ergeben sich dadurch große Herausforderungen.

Basierend auf der jahrelangen Erfahrung in der Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen mittels Laser, hat die SLCR speziell für die Reparatur von CFK und GFK Werkstoffen ein neues Verfahren zum gezielten Abtrag von Faserverbundstrukturen entwickelt.

Prozessbeschreibung:

Durch ein kontrolliertes Aufbringen der Laserstrahlung kann die Matrix des Materials gezielt abgetragen werden, ohne dabei darunterliegende Fasern zu beschädigen. Freigelegte und überstehende Fasern können kontrolliert entfernt werden. So kann ein gezieltes Abtragen, sowohl flächig als auch in der Tiefe (µm) genau gesteuert werden. Dadurch wird die gewünschte konkave Vertiefung (Schäftung) erzeugt. Entweder als stufenförmige in einem festgelegten Verhältnis oder als kontinuierliche Schäftung.

Durch die gezielte und kontrollierte Laserbearbeitung wird eine Schäftung im Bauteil erzielt, welche im Ergebnis keinerlei Festigkeitsverluste in der verbleibenden Struktur verursacht. Der SLCR-Prozess erfolgt schnell, sauber, automatisiert und kostensparend!

Vorbereitung einer Reparatur durch schonendes Entfernen des Materials, Schicht für Schicht, ohne Schädigung der verbleibenden Struktur

Dieser SLCR-Prozess zeigt deutlich die Vorteile einer automatisierten Laserbehandlung von Faserverbundwerkstoffen im Vergleich zu manuellen Verfahren hinsichtlich Qualität und Sicherheit auf.

Die folgenden Bilder zeigen eine Reparaturvorbereitung mit dem Laser im Vergleich zu einer manuell geschliffenen Reparaturvorbereitung: