Hochdruck-CO2-Schneiden – die saubere Alternative für die CFK-Bearbeitung

Fraunhofer IPK Hochdruck-CO2-Schneiden – die saubere Alternative für die CFK-Bearbeitung

15.09.2017 Von P. John und S. Reinkober 10 min Lesedauer

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Der steigende Bedarf an funktionellen Faserverbundwerkstoffen ruft nach neuen Fertigungsverfahren, die dem Boom begegnen können. Das CO₂-Hochdruckstrahlen iste eine solche und nutzt die Flüssigphase von Kohlenstoffdioxid für das besonders wirkungsvolle Bearbeiten von CFK & Co..

Das CO2-Hochdruckstrahlen nutzt die Flüssigphase von Kohlenstoffdioxid und vereint somit die Vorteile des Wasserhochdruckstrahlens mit denen der trockenen und rückstandsfreien CO2-Strahlverfahren. Das funktioniert auch bei funktionellen Faserverbundwerkstoffen, wie CFK (Bild) und GFK, wie Forscher am Fraunhofer IPK beweisen können.(Bild: IPK) — Das CO2-Hochdruckstrahlen nutzt die Flüssigphase von Kohlenstoffdioxid und vereint somit die Vorteile des Wasserhochdruckstrahlens mit denen der trockenen und rückstandsfreien CO2-Strahlverfahren. Das funktioniert auch bei funktionellen Faserverbundwerkstoffen, wie CFK (Bild) und GFK, wie Forscher am Fraunhofer IPK beweisen können.
(Bild: IPK)

Die trennende Bearbeitung mit dem Wasserstrahl ist Stand der Technik und weitgehend etabliert. Dabei werden Strahldrücke zwischen p = 2000 bis 6000 bar bei Düsendurchmessern zwischen d_Düse = 0,08 bis 0,8 mm genutzt. Verfahrensseitig werden das Reinwasser (RWS) und das Wasserabrasivstrahlschneiden unterschieden. Letzteres kann je nach Art der Zudosierung des Abrasivmittels in Wasserabrasivsuspenions- (WASS) und Wasserabrasivinjektorstrahlschneiden (WAIS) unterschieden werden [OWE89, BLI90, GOU94, LAU94, BRA02]. Beim RWS wird nur die erosive Wirkung des Wassers genutzt.

Die Schneidleistung ist damit begrenzt, weshalb vor allem Textilien oder Kunststoffe bearbeitet werden. Obwohl die Nutzung von reinem Wasser eine hohe Präzision bei Schnittspalten von b < 0,08 mm gewährleistet, wird das Verfahren nur selten eingesetzt. Die im Zuge des Trennvorgangs in das Bauteil eingeleitete Wärme beeinflusst das Grundmaterial signifikant und die Bauteile müssen nach der Bearbeitung getrocknet werden und sollten generell feuchtigkeitsunempfindlich sein.

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