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CFK 部件激光切割

使用激光切割纤维增强合成材料(CFRP)

强度高且重量轻——特别是与高强度钢或铝相比,纤维增强复合材料尤为出色。无论是碳纤维、玻璃纤维还是芳纶纤维——纤维增强复合材料是需要安装诸多轻质结构元件的行业理想材料(例如航空航天、汽车和风电行业)。加工纤维复合材料时通常很困难,因为首要问题在于:顽固又敏感。因此在所有机械切割工艺中带来多重挑战。而激光器蕴含着实现高效加工的巨大潜能,原因在于非接触式运行且绝对无磨损。即使是轻薄的 FRP 零件亦可精确切割——无需使材料承担机械或辅材负荷。

快速且成本低廉

与替代工艺相比,非接触式 激光器运行时绝对无磨损。即使更改材料,也无需换模。

可精确调节

使用激光器可选择性烧蚀树脂层。通过精确施加能量,亦可加工极为精细的 FRP 零件。

高切割质量

分离 FRP 零件时,制造商取得稳定的高质量和可再现的结果。

多种应用选项

使用激光器不仅可轻松切割纤维增强材料,还可标记和钻孔。

相比替代工艺,使用激光器切割纤维增强复合材料有何优势?

水射流切割与激光切割对比

水射流切割纤维增强材料时,涂层通常会脱离,也就是纤维与合成树脂分离。此外,施加到工件的强作用力会影响切割品质。结果:纤维脱出。与此相反,激光器以非接触式切割,洁净又精确。在此不会损坏涂层,因此纤维和合成树脂不会分离。 

铣削与激光切割对比

铣削时,施加作用力会造成断裂和变形等不良后果。而且,该工艺通常造成纤维脱出(散线)。此外,切削工艺成本高昂。原因在于硬纤维使铣削器快速磨损,每个班次需要切换多次。即使材料厚度和特性发生变化,与激光器相比,通常也需要换模。此外,激光器的加工时间明显更短,尽显优势。

切割纤维增强复合材料

查看视频,了解 TruLaser Cell 7040 如何在保证加工可靠性的同时切割大型 CFRP 零件。

制造复杂的 3D CFRP 部件

查看影片,了解切割预成型材料时激光器精度如何发挥作用。

激光切割纤维增强复合材料的多样化应用

激光切割的 CFRP 部件
织物件

使用激光器可在由纤维复合材料制成的织物件上生成平整切口,无需精加工。因此,3D 激光切割机能为经由热成型制造的高强度部件赋予最终轮廓。

激光切割的 CFRP 轮辋
轻质结构轮辋

可利用激光器精密加工碳纤维轮毂,大小批量均可。

激光切割的碳纤维复合材料 (CFRP) 部件
使用激光器的 CFRP 切割

越来越多的车型系列在车身零件(例如发动机罩)中使用 CFRP 或铝制复合材料。激光器确保稳定的高质量和可再现的结果,同时费用相对低廉。

使用激光的 FRP 切割——以 A 柱为例
切割现代混合材料

此外,激光器用于制造新型的高强度混合连接(纤维复合材料或合成材料和钢制成)。这确保在同等或更出色结构完整性情况下减轻更多重量。在下游接合或改型操作中,激光器也可用于对经过模压淬火的车身结构件进行局部退火。借助激光器,也可通过搭焊轻松施加用于强化结构的附加板材。

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