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Tapelegen und Rohrwickeln mit CFK­Bändern





               Aufgabenstellung                                   Ergebnis


               Flugzeugteile, Druckbehälter, Dichtungen oder Rohr­  Seit 2009 werden Diodenlaser für die Fertigung von
               gestänge aus faserverstärkten Verbundkunststoffen auf   CFK­Serien bauteilen eingesetzt. Mit speziellen Homogeni­
               Plastomerbasis (z. B. CFK) verdrängen zunehmend    sieroptiken und Laserleistungen bis 3 kW werden Tape­
               konven tionelle Konstruktionen aus Stahl oder Aluminium.   lege­Geschwindigkeiten von mehreren Metern pro Minute
               Sie bieten Gewichtseinsparungen von bis zu 70 % bei   erreicht, bei sehr gutem Prozeßwirkungsgrad. Das
               besseren mechanischen Eigenschaften. Die AFPT GmbH   faser  gekoppelte Diodenlasermodul LDM 3000­100 gibt
               nutzt das in Form eines Bandes (engl. ‚tape‘) bereitge­  dem Kunden die Flexibilität, unterschiedliche Bandbreiten
               stellte Material und wickelt es um bzw. legt es in eine   und Bauteilgeometrien bearbeiten zu können. Der geringe
               entsprechende Form. Das Tape wird hierbei im Zwickel­  Platzbedarf des Diodenlasers und die hohe Effizienz
               bereich aufgeschmolzen. Eine schnelle, zeitlich und   ermöglichen es dem Kunden, eine kompakte Schweißzelle
               räumlich kontrollierte Aufwärmung der Thermoplastmatrix   inklusive der erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen
               wird mit einem Diodenlaser sehr effizient erreicht.  aufzubauen, die für den Straßentransport geeignet ist.

               Vorgehensweise


               In enger Zusammenarbeit mit der AFPT GmbH hat
               Laserline spezielle Homogenisieroptiken entwickelt, die
               einen rechteckigen Laserfokus mit sehr gleichförmiger
               Energieverteilung erzeugen, um CFK­Bänder bis typisch
               1“ Breite homogen zu erwärmen. Integriert in den vom
               Kunden entwickelten sehr kompakten Tapelege­Kopf
               führt ein Roboter diese Einheit über die entsprechende
               3D­Preform. Eine koaxiale Multi­Point­Temperaturregelung   Material: Carbon­Faserverstärkte­Kunststoffe (CFK)
               kontrolliert die Laserleistung und stellt eine Erwärmung des   Aufgabe: temperaturgeregeltes, porenfreies
               Materials unterhalb der Zersetzungstemperatur sicher.   Aufschmelzen der Kunststoffmatrix
                                                                  Laser: LDM 3000­100
                                                                  Parameter: ca. 2 kW und 5 m/min
                                                                  Ergebnis: seit 2009 in der Anwendung





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