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CFK Nietlöcher in CFK bohren

Redakteur: Juliana Pfeiffer

Nietlöcher in Verbundwerkstoffe bohren - mit einer Bohrdauer von weniger als 10 Sekunden pro Bohrung. Das Laser Zentrum Hannover hat zusammen mit vier Partnern dafür ein laserbasiertes System entwickelt.

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Das laserbasierte Bohrverfahren und die dazugehörige Anlage wurden an sogenannten Cargo Struts aus der Luft-fahrt getestet.
Das laserbasierte Bohrverfahren und die dazugehörige Anlage wurden an sogenannten Cargo Struts aus der Luft-fahrt getestet.
(Bild: LZH)

Im Verbundprojekt LaBoKomp haben die Wissenschaftler des LZH den Laserbohrprozess und die Anlage an sogenannten „Cargo Struts“ getestet. Dies sind C-förmige Streben, wie sie zur Stabilisierung des Frachtraumbodens genutzt werden. Mit einer Bohrdauer von weniger als 10 Sekunden pro Bohrung ist das neue Verfahren mit konventionellen nun gleichauf – ohne den Nachteil des Werkzeugverschleißes oder der Gefahr von Delamination.

Parameter im Prozess kontinuierlich anpassen

Die Basis für den automatisierten Prozess bildet die eigens entwickelte Software. Sie ermöglicht Bohrstrategien, bei denen während des Prozesses Parameter kontinuierlich angepasst werden können. Damit kann eine optimale Qualität der Bohrlöcher erreicht werden, die auch Luftfahrtstandards genügt.

Der Projektpartner Invent konnte nachweisen: die Laserbohrungen sind gleichwertig zu herkömmlichen Bohrungen. Unter Vorgabe von wenigen Stellgrößen können ganze Arbeitsaufträge einprogrammiert werden. Überwacht wird der Prozess kontinuierlich durch Thermografie, und basierend darauf wird die Wärmeabfuhr geregelt.

Baugruppen flexibel wechseln

Geplant und designt wurde die Anlage zusammen mit der KMS Technology Center GmbH und anschießend am LZH in Betrieb genommen. Die Anlage beinhaltet einen neuartigen Laser des assoziierten Partners Trumpf. Die von KMS entwickelten Baugruppen können flexibel gewechselt und auf unterschiedliche Anwendungen angepasst werden.

Seminartipp

Das Seminar Leichtbauwerkstoffe in der Konstruktion vermittelt Methoden, Gestaltungsprinzipien und Bauweisen für Leichtbaukonstruktionen. Die Teilnehmer erhalten einen Überblick zu verschiedenen Leichtbauwerkstoffen, lernen Kriterien für die Werkstoffauswahl kennen und erfahren, welche Vor- und Nachteile sowie Risiken die verschiedenen Werkstoffe mit sich bringen.

Bohren von mehreren Laminaten möglich

Die Anlage und der Prozess eignen sich für alle in der Luftfahrt gebräuchlichen CFK-Typen, sowie Laminate mit GFK-Deckschichten und Coppermesh. Auch das Bohren von übereinander platzierten unterschiedlichen Laminaten ist ohne weiteres möglich.

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