Légsúly négy keréken
2013. október 16. - Egy új lézeres folyamat megkönnyíti az autók jövőjét.
Korunk központi kihívása a korlátozott erőforrások hatékony felhasználása. A jármű tömegének csökkenése tehát a jövő autóipari meghatározó tényezője. A Volkswagen AG a Laser Zentrum Hannover (LZH) és más partnereivel közösen dolgozik egy új típusú lézeres eljáráson a CFRP alkatrészek automatizált vágásához annak érdekében, hogy ezt a könnyű anyagot nagyüzemi járműgyártásba hozzák.
Ábra: Lézeres távtechnikával vágott CFRP laminátum folyamatképe (Kép: LZH)
A könnyű építőanyagoknak egyaránt nagy szilárdsággal és merevséggel kell rendelkezniük, mert a biztonság szempontjából nem szabad kompromisszumokat kötni a súlycsökkentés tekintetében. A szénszálas erősítésű műanyagok (CFRP) rendelkeznek ezekkel a tulajdonságokkal, ugyanakkor nagy kihívások elé állítják a gyártástechnikát, így a CFRP alkatrészeket jelenleg túlnyomórészt a sportautókban és a kisüzemi járműgyártásban használják.
Ha valaki a jövőben nagy számban szeretne autókat gyártani CFRP alapján, akkor különösen szükség van automatizálható gyártási technológiákra, különösen ennek a könnyű anyagnak a méretre történő vágására. Az olyan meglévő módszerek, mint a marás vagy a vízsugaras vágás, olyan folyamatokkal kapcsolatos hátrányokat mutatnak be, mint például a szerszám nagyon magas kopása, valamint a víz és a csiszolóanyagok kezelése, amelyek technológiailag nem oldhatók meg.
A HolQueSt 3D közös projektben hét ipari és tudományos partner közösen dolgozza ki a CFRP könnyűszerkezetek 3D nagy teljesítményű lézeres feldolgozásának folyamatát a Volkswagen AG irányítása alatt. A hagyományos technológiákhoz képest a lézer lehetővé teszi az érintésmentes, nagy pontosságú megmunkálást szerszámkopás nélkül, ugyanakkor nagy reprodukálhatóságot és rugalmasságot. Eddig azonban a CFRP lézeres feldolgozása károsíthatja a feldolgozási zónát az erős hőtermelés miatt. A folyamat gyenge megértése és a teljesen kidolgozott feldolgozási módszerek hiánya jelenleg jelentős akadályt jelent a lézeres feldolgozási folyamatok elterjedése szempontjából a CFRP számára.
A Trumpf új, szálvezérelt nagy teljesítményű lézere, amelynek impulzusideje nanoszekundum tartományban van, az LZH egy speciálisan a CFRP feldolgozásra és az optimalizált folyamatellenőrzésre szabott folyamatstratégiát dolgoz ki.
A részecskék és gőzök - amelyek egy része egészségre veszélyes - felszabadulása további problémát jelent a lézerek könnyűszerkezetes építése terén. Az LZH és a Jenoptik Katasorb GmbH ezt kívánják orvosolni egy megfelelő módszer kidolgozásával a célzott utókezelésre és szűrésre a folyamatkibocsátás jellemzésével. válik.
Ezen új koncepciók alapján elérhetővé kell válnia az autógyártás igényeihez igazított nagyszabású CFRP-feldolgozásnak. Az erőforrás-megtakarítású könnyű konstrukciós koncepciókat hamarosan fel lehet használni az autó gyártásában.