CFK-Bearbeitung Laserschneiden etabliert sich bei der CFK-Bearbeitung

Autor / Redakteur: Marc Kirchhoff / Peter Königsreuther

Composites gelten als Lösung vieler Probleme unserer Zeit. Komponenten dieser Art müssen dann aber massiv eingesetzt und oft noch nachgearbeitet werden. Der Laser könnte die Frage nach einem wirtschaftlichen Bearbeitungskonzept gut beantworten.

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Zuschnitt eines CFK-Bauteils: Bei unter 4 mm Dicke ist der Laser zwei bis drei Mal schneller als der Wasserstrahl oder Fräser.
Zuschnitt eines CFK-Bauteils: Bei unter 4 mm Dicke ist der Laser zwei bis drei Mal schneller als der Wasserstrahl oder Fräser.
(Bild: Trumpf)

Faserverbundwerkstoffe (FVK) sind trendy, aber schwer zu bearbeiten. Als Werkzeug setzen Fertigungstechniker immer häufiger auf Laserlicht: Denn es arbeitet verschleißfrei, exakt und hochproduktiv.

Vor allem im Automobilbau, der Luftfahrt und Windenergie sind carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) in und ein wichtiger Teil der Antwort auf brennende Fragen der Zeit in Bezug auf Klimaschutz, E-Mobilität, Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit. Diese Megatrends sind entscheidende Treiber für den Leichtbau und damit auch für den Einsatz von FVK.

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Zwiespältiges Werkstoffverhalten bei der Zerspanung

Die Konstrukteure lieben die geflochtenen Leichtmaterialien ob ihrer Steifigkeit. Fertigungstechniker aber runzeln die Stirn; denn hier treffen zwei sehr unterschiedliche Werkstoffe in einem Verbund zusammen – Fasern und Kunststoff. Beide führen bei der Bearbeitung zum Dilemma: So geht ein Fräser butterweich durch den Kunststoff, kann sich aber an den harten Fasern die Schneide verschleißen.

Diese unterschiedlichen Materialeigenschaften machen die Wahl des richtigen Verfahrens und Werkzeugs relativ schwer. Fertigungstechniker in der Industrie suchen derzeit nach schnelleren, sichereren und produktiveren Verfahren, um mit CFK umzugehen. An mehreren Gliedern in der Prozesskette setzt sich nun der Laser als geeignetes Werkzeug zur FVK-Bearbeitung durch: beim Schneiden der Roh- und Bauteile, beim Schichtabtrag zur Klebevorbereitung sowie beim Fügen von Metall mit Kunststoff.

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