27. April 2015

Gute Qualität bei hoher Produktivität

Die am Institut für Strahlwerkzeuge kürzlich entwickelte UKP Strahlquelle, welche eine mittlere Laserleistung von über 1,1 kW bei Pulsdauern kleiner als 8 ps liefert, ermöglicht die Laserbearbeitung von CFK mit minimaler thermischer Schädigung bei gleichzeitig hoher Produktivität. Dabei ist eine umfassende Kenntnis der zugrundeliegenden physikalischen Prozesse erforderlich, um die durch Wärmeakkumulationseffekte in CFK besonders ausgeprägten Schädigungsmechanismen zu vermeiden. In der jüngsten Veröffentlichung zu diesem Thema wird daher über die Untersuchungen zur Akkumulation von Wärme aufgrund des Pulsüberlapps und aufgrund wiederholter Überfahrten über das Material berichtet. Der Einfluss dieser Akkumulationseffekte kann durch eine geeignete Gestaltung des Prozesses reduziert werden, so auch durch eine ausreichend hohe Vorschubgeschwindigkeit des Laserstrahls bei den Überfahrten. Damit konnte ein Schnitt durch 2 mm dickes CFK mit einer thermischen Schädigung von weniger als 20 µm bei einer effektiven Vorschubgeschwindigkeit von 0,9 m/min demonstriert werden.

Weitere Details sind in C. Freitag, M. Wiedenmann, J.-P. Negel, A. Loescher, V. Onuseit, R. Weber, M. Abdou-Ahmed, T. Graf „High-quality processing of CFRP with a 1.1-kW picosecond laser“, Applied Physics A (2015) veröffentlicht (DOI 10.1007/s00339-015-9159-3).

Ansprechpartner: Christan Freitag und Dr. Rudolf Weber

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