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Schneiden faserverstärkter Kunststoffe (CFK) mit Laser

Hohe Festigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht – dadurch zeichnen sich faserverstärkte Kunststoffe vor allem im Vergleich zu hochfesten Stählen oder Aluminium aus. Ob mit Kohle-, Glas- oder Aramidfasern – faserverstärkte Kunststoffe sind der ideale Werkstoff für die Branchen, die viele Leichtbauelemente verbauen (z. B. die Luft- und Raumfahrt oder die Automobil- und Windkraftindustrie). Doch die Bearbeitung von Faserverbundstoffen gestaltet sich oftmals schwierig, da sie vor allem eines sind: widerspenstig und empfindlich. Dadurch ergeben sich bei allen mechanischen Trennverfahren vielfältige Herausforderungen. Der Laser hingegen bietet großes Potential für die effiziente Bearbeitung, denn er arbeitet kontaktlos und absolut verschleißfrei. So schneidet er selbst dünne FVK-Teile präzise – ohne das Material mechanisch oder durch Hilfsstoffe zu belasten.

Schnell und kostengünstig

Im Vergleich zu alternativen Verfahren arbeitet der berührungslose Laser absolut verschleißfrei. Bei Änderung des Materials ist kein Werkzeugwechsel mehr notwendig.

Präzise einstellbar

Mit dem Laser lässt sich die Harzschicht selektiv abtragen. Durch die exakte Energiedosierung können selbst filigranste FVK-Teile bearbeitet werden.

Hohe Schnittqualität

Beim Trennen von FVK-Teilen erzielen Hersteller eine konstant hohe Qualität und reproduzierbare Ergebnisse.

Vielfältige Einsatzmöglichkeiten

Faserverstärkte Kunststoffe können mit dem Laser nicht nur einfach geschnitten, sondern auch markiert und perforiert werden.

Welche Vorteile hat das Schneiden von faserverstärkten Kunststoffen mit dem Laser im Vergleich zu alternativen Verfahren?

Wasserstrahlschneiden vs. Laserschneiden

Beim Wasserstrahlschneiden von faserverstärkten Kunststoffen löst sich oftmals die Beschichtung ab, d.h. Fasern und Kunstharz trennen sich auf. Darüber hinaus beeinträchtigen die starken Kräfte, die auf das Werkstück einwirken, die Schnittqualität. Das Resultat: Fasern stehen heraus. Der Laser hingegen schneidet berührungslos, sauber und präzise. Die Beschichtung wird dabei nicht beschädigt, so dass sich Fasern und Kunstharz nicht auftrennen.

Fräsen vs. Laserschneiden

Auch beim Fräsen sind Bruch und Verzug die negativen Folgen des Kräfteübertrags. Darüber hinaus führt dieses Verfahren oftmals zum Faserauszug (Ausfransen). Spanende Verfahren sind außerdem mit hohen Kosten verbunden. Denn Fräser verschleißen aufgrund der harten Fasern schnell, sodass diese pro Schicht mehrmals gewechselt werden müssen. Auch wenn sich Materialdicke und -beschaffenheit ändern, ist im Vergleich zum Laser oftmals ein Werkzeugwechsel notwendig. Zudem punktet der Laser mit deutlich geringeren Prozesszeiten.

Schneiden von faserverstärkten Kunststoffen

Erleben Sie im Video, wie die TruLaser Cell 7040 selbst sehr große CFK-Teile prozesssicher schneidet.

Herstellung komplexer, dreidimensionaler CFK-Bauteile

Im Film erfahren Sie, wie sich die Präzision des Lasers beim Schneiden von Preform-Materialien positiv auswirkt.

Die vielfältigen Anwendungen des Laserschneides von faserverstärkten Kunststoffen

Gewebeteile

Mit dem Laser können an Gewebeteilen aus Faserverbundwerkstoffen glatte Schnitte erzeugt werden, die keine Nachbearbeitung mehr erfordern. So verleihen 3D-Laserschneidanlagen hochfesten Bauteilen die mittles Warmumformung hergestellt werden ihre finale Kontur.

Leichtbaufelge

Felgen aus Carbon können mit dem Laser sowohl in kleinen als auch in großen Serien präzise bearbeitet werden.

Lasergeschnittenes Bauteil aus Faserverbundwerkstoff (CFK)

CFK-Schneiden mit dem Laser

Bei immer mehr automobilen Serien wird CFK oder Verbundwerkstoffe aus Aluminium in Karosserieteilen wie zum Beispiel Motorhauben verbaut. Der Laser garantiert dabei eine konstant hohe Qualität und reproduzierbare Ergebnisse mit vergleichsweise geringen Kosten.

FVK Schneiden mit dem Laser - am Beispiel einer A-Säule

Schneiden moderner Hybridstoffe

Zudem kommt der Laser bei der Herstellung neuartiger und hochfester Hybridverbindungen aus Faserverbundstoffen oder Kunststoffen und Stahl zum Einsatz. Diese sorgen für weitere Gewichtsreduzierung bei gleicher bis besserer Struktur Integrität. Für nachgelagerte Füge- oder Umformoperationen kann der Laser auch zum lokalen Enthärten von pressgehärteten Strukturteilen der Karosserie eingesetzt werden. Auch können zusätzliche Bleche zu Verstärkung der Struktur mithilfe des Lasers über eine Überlappnaht einfach aufgebracht werden.

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