Vācija izstrādā ātru, precīzu, bez nodiluma lāzera perforētu CFRP procesu

Nesen Hannoveres lāzercentra (LZH) zinātnieki Vācijā paziņoja par veiksmīgu automatizēta lāzera urbšanas procesa izstrādi, kas var atvieglot oglekļa šķiedras pastiprinātas plastmasas (CFRP) apstrādi. Viņi saka, ka tas ir īpaši vērtīgs lietojumiem vieglās konstrukcijās un skaņas izolācijā.
Kompozītmateriāli, piemēram, ar oglekļa šķiedru pastiprināta plastmasa (CFRP), ir lieliski piemēroti vieglajām konstrukcijām un tiek izmantoti, cita starpā, automobiļu un lidmašīnu konstrukcijās. Lai vienkāršotu CFRP un sendvičmateriālu apstrādi, LZH zinātnieki kopā ar Invent un KMS tehnoloģiju centru ir izstrādājuši inovatīvu procesu ar atbilstošu sistēmas uzstādīšanu.
Šajā procesā lāzera stars tiek sadalīts daļējos staros ar īpaši izstrādātu difrakcijas optiku, lai tas nonāktu vairākās materiāla vietās un vienlaikus izveidotu vairākus caurumus.
Ideālā gadījumā to var paveikt ar 25 daļējām sijām, samazinot caurumošanas laiku līdz ceturtdaļai no sākotnējā laika un mazāk nekā sekundes desmitdaļai uz vienu caurumu, ko nevar panākt ar tradicionālajām metodēm pat lielākiem caurumiem.
Izmantojot šo procesu, zinātnieki varēja izveidot caurumus, kuru diametrs sasniedz 1,2 mm - 0,25 mm. Tas padara tos mazākus par caurumiem, kas pašlaik tiek realizēti sviestmaižu un CFRP materiālos, izmantojot parastās mehāniskās metodes. Izmantojot KMS tehnoloģiju centra ražotās optiskās mehāniskās ierīces, bez nepieciešamības mainīt instrumentus var panākt arī augstu urbumu diametra un rakstu elastības pakāpi.
Lāzera mikrourbšana ir interesanta arī kosmosa nozarē. Piemēram, dzinējos tiek izmantoti akustiskie apšuvuma elementi, lai samazinātu gaisa kuģu trokšņa emisijas. Šādas sastāvdaļas parasti ir izgatavotas no CFRP vai CFRP sendviča materiāla, kas pēc tam tiek nodrošināts ar daudziem maziem caurumiem lielā laukumā.
Lāzera mikrourbšana ir piemērota akustiskai urbšanai, jo tā ir bezkontakta un līdz ar to bez stresa un nodiluma. Tas novērš augstās izmaksas, ko rada urbja nodilums un kvalitātes problēmas, ko izraisa neasa urbšana. Akustiskajos testos projekta partneris Invent novērtēja ar lāzeru urbto sendvičpaneļu akustisko veiktspēju kā "ļoti labu".