Композиты из стекла или углеродного волокна характеризуются низким удельным весом и выдающимися механическими свойствами. Армированные волокном компоненты уже успешно перерабатываются в промышленном серийном производстве. Материал имеет ограничения в области обработки, но они могут быть компенсированы умелым использованием лазерных процессов.
После длительного использования волокнистых композитов в аэрокосмической промышленности они успешно нашли применение во многих других областях, таких как автомобилестроение, медицинская техника или строительная индустрия. Потребность в материалах и методах обработки быстро растет соответственно.
Картинная галерея
Высококачественные механические свойства волокнистых композитных компонентов являются результатом адаптированной к нагрузке композиции полимерной матрицы и волокон. Чтобы удалить материал матрицы вблизи поверхности, в Институте лазерной технологии им. Фраунгофера был разработан процесс, с помощью которого можно удалять внешние слои окружающей полимерной матрицы, не повреждая волокна под ней.
Экспонировать компоненты из углеродного волокна
Использование ультракороткого импульсного лазерного излучения означает, что матричный пластик, который обычно изготавливается из эпоксидной смолы, может обрабатываться в зависимости от местоположения и глубины и даже полностью удаляться. Адаптированное управление процессом позволяет обрабатывать поверхность таким образом, чтобы последующие волокна не были повреждены. «Это достигается с помощью выборочной регулировки мощности лазера и направления луча», - объясняет Дипл. Инж. Кристиан Хордеманн, ученый из Фраунгофера ILT. «Даже сложные геометрические формы и трехмерные компоненты могут обрабатываться с помощью лазера.» Обработка поверхности без разрушения ориентированных на напряжение волокон представляет особый интерес для аэрокосмической промышленности.
Подключите разные компоненты
Возможной областью применения нового метода является подготовка прочной связи между композитными материалами и смежными компонентами. На следующем этапе разнородные пластмассы могут быть отлиты непосредственно на открытую структуру волокон, окружая волокна и соединяя их друг с другом, образуя форму. Этот метод также подходит для последующих этапов работы посредством склеивания.
В некоторых случаях углепластик и пластмассовые компоненты должны быть снабжены проводящими слоями. Совместно с Институтом технологии слоистых и поверхностных покрытий им. Фраунгофера этот процесс получил дальнейшее развитие, так что на пластмассовые компоненты может быть нанесен клейкий слой меди без использования вредных соединений Cr (VI). Прямая металлизация также возможна. Метод используется, например, для сильно нагруженных корпусов антенн. (Mz)