Oberflächen von CFK mit UV-Laser schonend reinigen

UV-Laserlinienstrahl-System am Institut für Lasertechnik in Aachen. (Quelle: Coherent / Plastverarbeiter)

Das Fraunhofer Institut für Lasertechnik (ILT) in Aachen untersucht in Zusammenarbeit mit Coherent, wie sich Excimerlaser für die Oberflächenreinigung von Carbonfaser verstärkten Werkstoffen (CFK) nutzen lassen. Denn bei der Oberflächenreinigung mit Laser werden die Kohlefaserwerkstoffe nicht beschädigt und Nachreinigungsprozesse können entfallen.

Darüber berichtet das Fachmagazin Plastverarbeiter in einem Beitrag von Matthias Trenn, Fraunhofer Institut für Lasertechnik (ILT) in Aachen und Dr. Ralph Delmdahl, Produktmarketing-Manager bei Coherent.

Die Excimerlaser-Bearbeitung von kohlenstofffaserverstärkten Polymeren ist vor allem für die Luftfahrtindustrie von besonderem Interesse, da hier vermehrt Komponenten aus CFK eingesetzt werden. Beispielsweise ließe sich der Materialabtrag an Rumpfstrukturen mit Excimerlasersytemen optimieren.

Die vom Excimerlaser abgegebenen UV-Lichtpulse wirken durch photochemischen Materialabtrag, so dass keine Wärmebelastung entsteht. Darüber hinaus ermöglicht die Steuerung der Pulszahl pro Fläche eine Tiefenkontrolle des Materialabtrags im Bereich von 100 nm.

Im Projekt kommt ein Coherent LEAP Excimerlaser zum Einsatz. Das 248 nm-Linienstrahlsystem bietet eine maximale Energiedichte von 1,2 J/cm² in der Substratebene und eine nominale Strahlgröße von 155 mm Länge und 0,3 mm Breite. Durch die hohe Strahlhomogenität gewährleistet das Linienstrahlsystem genaue und reproduzierbare Ergebnisse bei der Dünnschichtbearbeitung.

Darüber hinaus bietet das System eine sehr hohe Schärfentiefe und die Stahlführung lässt sich ideal an diverse Substratgrößen oder Bauteilmuster anpassen. Die Funktionalität des kurzwelligen Linienstrahlsystems wird für den Abtrag von kohlenstofffaserverstärkten Polymeren (CFK) evaluiert.


Quelle und weitere Infos: Coherent, Plastverarbeiter

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