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Leichtbau-Gipfel 2016

Laserverfahren nehmen an Bedeutung zu

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Leichter mit Licht

Anschließend verdeutlichte Marc Kirchhoff, Branchenmanagement E-Mobility / Leichtbau bei Trumpf Laser- und Systemtechnik, die vielfältigen Möglichkeiten des Leichtbaus mittels Lasertechnologie für verschiedene Materialien und Materialkombinationen. Das Spektrum der Trumpf Lasersysteme zur 3D-Laserbearbeitung reicht unter anderem von Bohren, Schneiden, Schweißen, Löten bis hin zur Glasbearbeitung. Kirchhoff verdeutlichte in seinen Ausführungen, dass der Trend im Fahrzeugbau zum Materialmix geht. Dadurch wird die Verbindung der verschiedenen Werkstoffe wie beispielsweise hoch- und höchstfesten Stählen, Aluminium, Kunststoffen und faserverstärkten Karbon- und Glasfaserstoffen immer komplexer. Er stellte in diesem Zusammenhang das LMD-Verfahren vor: Mit einem Laser wird das Aluminium gescannt und erhält Reißverschlussähnliche Geometrien im Werkstoff. Das Kunststoffwerkstück kann über ein Oberflächen-Laserschmelzverfahren auf die hakenförmige Struktur aufgebracht und formschlüssig miteinander verbunden werden. Diese Verbindungen halten nach Angaben von Kirchhoff sehr hohen Schubbelastungen stand und können schon in zwei bis drei Jahren interessant für Zulieferer werden. Bis dahin muss aber noch weiter geforscht werden um die Technik noch kostengünstiger anbieten zu können.

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Kombinierte Werkstoffe und ihre Bearbeitung

Heiko Simonis, Key Account im Bereich Automotive und Anwendungstechnik von Hufschmied Zerspanungssysteme, stellte eingangs das Unternehmen sowie das Produktportfolio vor. Anschließend ging Simonis auf die aktuellen Projekte in der Luftfahrt ein: Mit dem der A350 XWB fliegt erstmals ein weitgehend aus Kohlenstofffaserverbundwerkstoff (CFK) gefertigtes Flugzeug. Hufschmied entwickelte ein Werkzeug, dessen Geometrie unter anderem jede Form von Delaminationen, Absplitterungen und Faserüberständen ausschließt. Die Herausforderung bestand hierbei im Materialmix, da die kombinierte Bearbeitung von CFK mit Aluminium die Ingenieure vor verschiedene Probleme stellte. Aluminium benötigt laut Simonis scharfe Schneiden, welche aber bei CFK nur bedingt geeignet seien. Außerdem durfte der Aluminiumspan den CFK nicht angreifen. Auch die normale Zerspanungstemperatur von Aluminium liegt deutlich über der Temperatur, bei der der Matrixwerkstoff des CFK zerstört wird. Daher war die Wärme ein großes Problem. Dennoch gelang es Hufschmied mit der Entwicklung angepasster Fräsen das Projekt erfolgreich zu beenden.

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