Nietlöcher in CFK mit dem Laser bohren – Effizientes Verfahren für Serienbauteile
Das laserbasierte Bohrverfahren und die dazugehörige Anlage wurden an sogenannten Cargo Struts aus der Luft-fahrt getestet. Foto: LZH
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des LZH haben den Laserbohrprozess und die Anlage erfolgreich an sogenannten „cargo struts“ getestet. Dies sind C-förmige Streben, wie sie zur Stabilisierung des Frachtraumbodens genutzt werden.
Mit einer Bohrdauer von weniger als 10 Sekunden pro Bohrung ist das neue Verfahren mit konventionellen nun gleichauf – ohne den Nachteil des Werkzeugverschleißes oder der Gefahr von Delamination.
Präzise, schnell und flexibel
Basis für den automatisierten Prozess ist die eigens entwickelte Software. Sie ermöglicht Bohrstrategien, bei denen während des Prozesses Parameter kontinuierlich angepasst werden können. Damit kann eine optimale Qualität der Bohrlöcher erreicht werden, die auch Luftfahrtstandards genügt.
Der Projektpartner INVENT GmbH konnte nachweisen: die Laserbohrungen sind gleichwertig zu herkömmlichen Bohrungen. Unter Vorgabe von wenigen Stellgrößen, können ganze Arbeitsaufträge einprogrammiert werden. Überwacht wird der Prozess kontinuierlich durch Thermografie, und basierend darauf wird die Wärmeabfuhr geregelt.
Geplant und designt wurde die Anlage zusammen mit der KMS Technology Center GmbH und anschießend am LZH in Betrieb genommen. Die Anlage beinhaltet einen neuartigen Laser des assoziierten Partners TRUMPF Laser GmbH. Die von KMS entwickelten Baugruppen können flexibel gewechselt und auf unterschiedliche Anwendungen angepasst werden.
Bohren von mehreren Laminaten möglich
Die Anlage und der Prozess eignen sich für alle in der Luftfahrt gebräuchlichen CFK-Typen, sowie Laminate mit GFK-Deckschichten und Coppermesh. Auch das Bohren von übereinander platzierten unterschiedlichen Laminaten ist ohne weiteres möglich.
Über LABOKOMP
Das Projekt LABOKOMP (FKZ: 13N14111) wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Förderinitiative „KMU-innovativ: Photonik“ gefördert. Neben dem LZH waren die INVENT GmbH, die KMS Technology Center GmbH sowie die TRUMPF Laser GmbH und die Premium AEROTEC GmbH beteiligt.
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