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2021 | OriginalPaper | Buchkapitel

10. Laserstrahlbearbeitung von CFK und artverwandter Faserverbundkunststoffe

verfasst von : Wolfgang Hintze

Erschienen in: CFK-Bearbeitung

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Die Bearbeitung konsolidierter FVK-Bauteile mittels Laserstrahl ist in Einzelfällen wettbewerbsfähig, wenn verschiedene Voraussetzungen seitens des Werkstoffs, der Bauteilgeometrie und der Qualitätsanforderungen erfüllt sind. Industriell bedeutsam ist die Laserstrahlbearbeitung für den Zuschnitt von Faser-Halbzeugen im trockenen, d. h. harzfreien Zustand. Die kraftfreie Werkstofftrennung stellt hierbei einen erheblichen Vorteil dar und gestattet das Trennen trockener Faser-Halbzeuge mit stark gekrümmten Konturen. Um für eine vorliegende Bearbeitungsaufgabe die Eignung der Lasertechnologie unter Qualitäts- und Produktivitätsgesichtspunkten beurteilen zu können, werden wesentliche Grundlagen der Lasertechnik beschrieben. Sie umfassen die physikalischen Grundbegriffe, die Formung, Fokussierung und Führung des Laserstrahls, die zur Energieeinkopplung und Wärmeleitung bei Faserverbundkunststoffen relevanten Mechanismen, die zeitlichen und energetischen Kenngrößen der Laserstrahlbearbeitung, die Abtragsmechanismen sowie die Wirkzusammenhänge zwischen Laserstrahl und Qualitätskenngrößen. Anwendungsbezogen werden die Bearbeitbarkeit von Faserverbundkunststoffen mittels Laserstrahl, Verfahrensvarianten der Laserstrahlbearbeitung sowie Arbeitsschutzaspekte behandelt.

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Literatur
Zurück zum Zitat Bliedtner J, Müller H, Barz A (2013) Lasermaterialbearbeitung. Grundlagen – Verfahren – Anwendungen – Beispiele. Hanser, München Bliedtner J, Müller H, Barz A (2013) Lasermaterialbearbeitung. Grundlagen – Verfahren – Anwendungen – Beispiele. Hanser, München
Zurück zum Zitat Bosman J (2007) Processes and strategies for solid state Q-switch laser marking of polymers. PhD-Thesis. University of Twente, Enschede Bosman J (2007) Processes and strategies for solid state Q-switch laser marking of polymers. PhD-Thesis. University of Twente, Enschede
Zurück zum Zitat Canisius M (2018) Prozessgüte für das Laserstrahltrennen kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffe. Dissertation. Technische Universität Hamburg, Hamburg Canisius M (2018) Prozessgüte für das Laserstrahltrennen kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffe. Dissertation. Technische Universität Hamburg, Hamburg
Zurück zum Zitat DIN EN 207 (2017) Persönlicher Augenschutz – Filter und Augenschutzgeräte gegen Laserstrahlung (Laserschutzbrillen). DIN Deutsches Institut für Normung e. V. Beuth Verlag GmbH, Berlin DIN EN 207 (2017) Persönlicher Augenschutz – Filter und Augenschutzgeräte gegen Laserstrahlung (Laserschutzbrillen). DIN Deutsches Institut für Normung e. V. Beuth Verlag GmbH, Berlin
Zurück zum Zitat DIN EN 208 (2010) Persönlicher Augenschutz – Augenschutzgeräte für Justierarbeiten an Lasern und Laseraufbauten (Laser-Justierbrillen). DIN Deutsches Institut für Normung e. V. Beuth Verlag GmbH, Berlin DIN EN 208 (2010) Persönlicher Augenschutz – Augenschutzgeräte für Justierarbeiten an Lasern und Laseraufbauten (Laser-Justierbrillen). DIN Deutsches Institut für Normung e. V. Beuth Verlag GmbH, Berlin
Zurück zum Zitat DIN EN 60825-1 (2015) Sicherheit von Lasereinrichtungen. Teil 1: Klassifizierung von Anlagen und Anforderungen. DIN Deutsches Institut für Normung e. V. Beuth Verlag GmbH, Berlin DIN EN 60825-1 (2015) Sicherheit von Lasereinrichtungen. Teil 1: Klassifizierung von Anlagen und Anforderungen. DIN Deutsches Institut für Normung e. V. Beuth Verlag GmbH, Berlin
Zurück zum Zitat DIN EN 60825-4 (2011) Sicherheit von Lasereinrichtungen. Teil 4: Laserschutzwände. DIN Deutsches Institut für Normung e. V. Beuth Verlag GmbH, Berlin DIN EN 60825-4 (2011) Sicherheit von Lasereinrichtungen. Teil 4: Laserschutzwände. DIN Deutsches Institut für Normung e. V. Beuth Verlag GmbH, Berlin
Zurück zum Zitat DIN EN ISO 11146-1 (2005) Laser und Laseranlagen - Prüfverfahren für Laserstrahlabmessungen, Divergenzwinkel und Beugungsmaßzahlen. Teil 1: Stigmatische und einfach astigmatische Strahlen. DIN Deutsches Institut für Normung e. V. Beuth Verlag GmbH, Berlin DIN EN ISO 11146-1 (2005) Laser und Laseranlagen - Prüfverfahren für Laserstrahlabmessungen, Divergenzwinkel und Beugungsmaßzahlen. Teil 1: Stigmatische und einfach astigmatische Strahlen. DIN Deutsches Institut für Normung e. V. Beuth Verlag GmbH, Berlin
Zurück zum Zitat DIN EN ISO 11553-1 (2009) Sicherheit von Maschinen - Laserbearbeitungsmaschinen - Teil 1: Allgemeine Sicherheitsanforderungen. DIN Deutsches Institut für Normung e. V. Beuth Verlag GmbH, Berlin DIN EN ISO 11553-1 (2009) Sicherheit von Maschinen - Laserbearbeitungsmaschinen - Teil 1: Allgemeine Sicherheitsanforderungen. DIN Deutsches Institut für Normung e. V. Beuth Verlag GmbH, Berlin
Zurück zum Zitat Dirscherl M (2005) Ultrakurzpulslaser – Grundlagen und Anwendungen. BLZ Bayerisches Laserzentrum, Erlangen Dirscherl M (2005) Ultrakurzpulslaser – Grundlagen und Anwendungen. BLZ Bayerisches Laserzentrum, Erlangen
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Zurück zum Zitat GefStoffV (2017) Verordnung zum Schutz vor Gefahrstoffen (Gefahrstoffverordnung). Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) GefStoffV (2017) Verordnung zum Schutz vor Gefahrstoffen (Gefahrstoffverordnung). Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA)
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Zurück zum Zitat Stock JW, Zäh MF, Spaeth JP (2014) Remote laser cutting of CFRP: influence of the edge quality on fatigue strength. In: Dorsch F (Hrsg) High-power laser materials processing: lasers, beam delivery, diagnostics, and applications III. SPIE LASE, Saturday 1 February 2014. San Francisco, California, United States. SPIE:89630T. https://doi.org/10.1117/12.2037793 Stock JW, Zäh MF, Spaeth JP (2014) Remote laser cutting of CFRP: influence of the edge quality on fatigue strength. In: Dorsch F (Hrsg) High-power laser materials processing: lasers, beam delivery, diagnostics, and applications III. SPIE LASE, Saturday 1 February 2014. San Francisco, California, United States. SPIE:89630T. https://​doi.​org/​10.​1117/​12.​2037793
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Metadaten
Titel
Laserstrahlbearbeitung von CFK und artverwandter Faserverbundkunststoffe
verfasst von
Wolfgang Hintze
Copyright-Jahr
2021
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-63265-9_10

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.