Laserbasierter Konturbeschnitt von CFK-Strukturbauteilen*/Remote laser cutting of structural CFRP

Abstract

Bei der Herstellung schalenartiger Bauteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) wird die Bauteilaußenkontur durch einen Trennprozess besäumt. Alternativ zu den etablierten Trennverfahren wie Fräsen oder Wasserstrahltrennen besteht Bedarf an neuen sowie produktiven Prozessen. Diese sollen eine hohe Kantenqualität ohne durch Werkzeugverschleiß bedingte Schwankungen darstellen können. Eine solche Alternative kann in Zukunft das Remote-Laserstrahltrennen sein. Für eine hohe Qualität der Schnittkante ist zunächst die Absorption der Laserstrahlung im Werkstoff sicherzustellen. Darüber hinaus ist der Energieeintrag derart zu gestalten, dass die geforderten optischen und strukturellen Eigenschaften erreicht werden.   For the production of thin CFRP-parts, the outer contour needs to be trimmed by a cutting process such as milling or abrasive waterjet cutting. In this context, the demand for a wear free tool is high. An alternative process which allows for a constantly high edge quality and a high productivity is remote laser cutting. Therefore, the absorption of the laser radiation in the material needs to be high. The required optical and structural properties of the edge can be controlled by a suitable distribution of the cutting energy.