Nemecko vyvíja rýchly, presný, laserom perforovaný CFRP proces bez opotrebovania

Nedávno vedci z Laserového centra Hannover (LZH) v Nemecku oznámili úspešný vývoj automatizovaného procesu laserového vŕtania, ktorý môže uľahčiť spracovanie plastov vystužených uhlíkovými vláknami (CFRP). To je podľa nich obzvlášť cenné pre aplikácie v ľahkých konštrukciách a zvukovej izolácii.
Kompozity ako plast vystužený uhlíkovými vláknami (CFRP) sú vynikajúce pre ľahké konštrukcie a používajú sa okrem iného v automobilových a leteckých konštrukciách. S cieľom zjednodušiť spracovanie CFRP a sendvičových materiálov vedci z LZH spolu s Inventom a KMS Technology Center vyvinuli inovatívny proces s príslušným nastavením systému.
V tomto procese je laserový lúč rozdelený na čiastkové lúče pomocou špeciálne navrhnutej difrakčnej optiky tak, že dopadá na viaceré miesta na materiáli a súčasne vytvára viacero otvorov.
V ideálnom prípade sa to dá dosiahnuť až 25 čiastkovými lúčmi, čím sa skráti čas dierovania na štvrtinu pôvodného času a menej ako desatinu sekundy na otvor, čo nie je možné dosiahnuť konvenčnými metódami ani pri väčších otvoroch.
Pomocou tohto procesu boli vedci schopní vytvoriť otvory s priemerom len 1,2 mm - 0,25 mm. Vďaka tomu sú menšie ako otvory v súčasnosti realizované v sendvičových a CFRP materiáloch pomocou konvenčných mechanických metód. Vysoký stupeň flexibility v priemeroch a vzoroch otvorov je možné dosiahnuť aj bez potreby výmeny nástrojov pomocou optomechanických zariadení vyrábaných KMS Technology Center.
Laserové mikrovŕtanie je zaujímavé aj v leteckom sektore. Napríklad akustické obkladové prvky sa používajú v motoroch, aby sa znížili emisie hluku lietadiel. Takéto komponenty sú zvyčajne vyrobené z CFRP alebo CFRP sendvičového materiálu, ktorý je potom vybavený mnohými malými otvormi na veľkej ploche.
Laserové mikrovŕtanie je vhodné na akustické vŕtanie, pretože je bezkontaktné a teda bez namáhania a opotrebovania. Tým sa eliminujú vysoké náklady v dôsledku opotrebovania vrtákov a problémy s kvalitou spôsobené tupým vŕtaním. V akustických testoch partner projektu Invent ohodnotil akustický výkon laserom vŕtaných sendvičových panelov ako „veľmi dobrý“.