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レーザベースCFRP加工中のプロセスコントロール強化

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May, 24, 2016, Hannover--持続可能性、それと密接に関連する資源の効率利用はかねてから製造分野の重要な目的になっている。自動車や航空機産業では、資源の経済的な利用は、車両重量を減らすことで達成可能になる。したがって、レーザツェントルムハノーバe.V.(LZH)は、何年も前から様々な軽量構築技術を開発してきた。
 現在、自動化やプロセスコントロールによって、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の一段と進歩した製造技術が連続生産に使えるようになってきている。
 CFRP部品は、自動車や航空機産業には特に適している。それらが大幅な軽量化を可能にすることに加えて、この材料は強度があり、剛性が非常に強いからである。しかし、この材料の加工は多くの専門技術を必要としており、航空機産業を別にすれば、これまでのところスポーツカーや少量生産の自動車に使われているだけである。将来的には、大量生産は可能であるが、個々のパーツのコスト効果の優れた製造を促進する必要がある。したがって、LZHは様々なプロジェクトで、プロセスコントロールの最適化に取り組んでいる。

新しいハンドリングシステムによる柔軟な加工
 LZHの製造とシステム部複合材料グループは、CFRPとガラス繊維強化プラスチック(GFRP)の柔軟な自動化加工のためのプロセスを開発している。ここでは、新しいレーザビーム光源を組み込んだ産業用ロボットと多軸システムによって、3Dパーツや大型の半仕上げパーツの個別加工が可能になる。両方とも切断とアブレーション、溶接用である。
 多様なパーツの柔軟加工のほかに、そのプロセスコントロールにはもう1つ重要な側面がある。例えば、レーザ溶接中に、温度ベースのプロセスコントロールで多様な技術が使用される。目的は、安定した高品質の溶接成果の実現である。また、複合材料の切断では、様々な温度制御法を使ってプロセスを最適化し、安定した加工品質を保証する。修復準備として不良個所を除去する際、これを着実に行うことが必要になる。ここでも、LZHは信頼のおける機械加工に取り組んでいる。