HPCI сочетает в себе многолетние знания в области адгезивных технологий с современными системными разработками в области лазерных дистанционных технологий. Благодаря этому исследователи достигли своей собственной цели - разработать продуктивные решения для соединения материалов и форм. Fraunhofer IWS совместно с отраслевыми и исследовательскими партнерами провела оценку разработанного метода с использованием демонстратора сложных технологий. При этом исследователи заменили чистый сварной узел, изготовленный из конструкционной стали, конструкцией из нескольких материалов, изготовленной из органического листа и металлического защитного покрытия, чтобы продемонстрировать потенциал легкой конструкции. Совет: встреча пользователей для облегченной конструкции На 3-й встрече пользователей для облегченной конструкции, которая состоится в Вюрцбурге с 4 по 5 декабря 2018 года, доктор Йенс Штандфус из Fraunhofer IWS представит эти и другие варианты соединения для комбинированных конструкций из волоконного композита / металла и металла / металла в одной лекции.
Дополнительная информация: встреча пользователей для облегченной конструкции
Предварительная обработка важна
Поскольку термопласт и металл имеют очень разные физические свойства, такие как температура плавления или коэффициент теплового расширения, чрезвычайно важна оптимизация силы сцепления между двумя партнерами по соединению. Вот почему исследователи IWS разработали процесс лазерной абляции, при котором глубина структуры составляет 100 микрометров и более при скорости поверхности до 30 квадратных сантиметров в секунду. Оптика дистанционного управления или сканера фокусирует непрерывно излучающий мощный лазер на металл и быстро отклоняет его. Это очищает поверхность от прилипших масел или грязи в пограничном слое. В то же время, позднее проникающая пластмасса может заполнить структуры так, чтобы между пластмассой и металлом была положительная связь. Это устраняет необходимостьхимчистка поверхности с помощью растворителей или травильных ванн.
Картинная галерея
Быстрый нагрев обеспечивает связное соединение
Фактический процесс соединения прост: предварительно структурированный металлический соединитель соединяется с пластиком. В то же время металл нагревается в соединении, и термопласт частично расплавляется. Чтобы сделать этот процесс пригодным для промышленного использования, ученые разработали модульный соединительный пистолет, который может быть установлен, например, на ручке робота вместо точечного сварочного пистолета. Проверенная системная технология также может использоваться для многокомпонентных применений. Особой проблемой является равномерный нагрев металлических соединяющих партнеров. В дополнение к индуктивному нагреву, другим решением является лазерный нагрев. Использование двумерного колебания лазерного луча обеспечивает чрезвычайно быстрое движение и контроль луча. Это позволяет динамически регулировать температурное поле, чтобы компенсировать конкретные условия рассеивания тепла соединяемых деталей. (Qui)