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Laserstrahlfügen von CFK- und Aluminiumbauteilen für den Leichtbau von morgen
Im Leichtbau gewinnt die Materialmischbauweise kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff stetig an Bedeutung, um Strukturen möglichst effizient an lokale Anforderungen anzupassen. Insbesondere spielen Leichtbaumetalle (Aluminium und Titan) und die im Vergleich noch junge Gruppe der mit Kohlenstofffasern verstärkten Kunststoffe (CFK) eine wichtige Rolle. Klassische Verbindungstechnologien wie Nieten oder Bolzenverbindungen können die Charakteristik der Faserverbundwerkstoffe nicht optimal ausnutzen, da die nach dem Kraftfluss orientierten Endlosfasern durchtrennt werden müssen. Zurzeit müssen die Bauteile überlappend angeordnet sowie in der Fügezone durch eine größere Dicke verstärkt werden, da die Krafteinleitung nur in einem kleinen Querschnitt stattfindet. Das erforderliche Bohren von CFK-Laminaten bei Niet- und Bolzenverfahren stellt darüber hinaus aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften der Verstärkungsfasern und der Matrix eine fertigungstechnische Herausforderung dar. Zudem besteht eine große Gefahr für Schädigungen des Faserverbundlaminates in Form von Delaminationen, Ausfransungen oder Kantenausbrüchen.
Laserstrahlfügen von CFK- und Aluminiumbauteilen für den Leichtbau von morgen
Im Leichtbau gewinnt die Materialmischbauweise kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff stetig an Bedeutung, um Strukturen möglichst effizient an lokale Anforderungen anzupassen. Insbesondere spielen Leichtbaumetalle (Aluminium und Titan) und die im Vergleich noch junge Gruppe der mit Kohlenstofffasern verstärkten Kunststoffe (CFK) eine wichtige Rolle. Klassische Verbindungstechnologien wie Nieten oder Bolzenverbindungen können die Charakteristik der Faserverbundwerkstoffe nicht optimal ausnutzen, da die nach dem Kraftfluss orientierten Endlosfasern durchtrennt werden müssen. Zurzeit müssen die Bauteile überlappend angeordnet sowie in der Fügezone durch eine größere Dicke verstärkt werden, da die Krafteinleitung nur in einem kleinen Querschnitt stattfindet. Das erforderliche Bohren von CFK-Laminaten bei Niet- und Bolzenverfahren stellt darüber hinaus aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften der Verstärkungsfasern und der Matrix eine fertigungstechnische Herausforderung dar. Zudem besteht eine große Gefahr für Schädigungen des Faserverbundlaminates in Form von Delaminationen, Ausfransungen oder Kantenausbrüchen.
Laserstrahlfügen von CFK- und Aluminiumbauteilen für den Leichtbau von morgen
Woizeschke, Peer (author) / Möller, Felix (author) / Vollertsen, Frank (author)
Laser Magazin ; 6-7
2012
2 Seiten, 3 Bilder
Article (Journal)
German
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