Marten Canisius Prozessgute fur das Laserstrahltrennen kohlenstofffaserverstarkter Kunststoffe

Annotation

Das Laserstrahltrennen kohlenstofffaserverstarkter Kunststoffe besitzt wegen der verschlei- und kraftfreien Wirkungsweise technisches und wirtschaftliches Potential. Die geringe technische Bearbeitungsgute in Form einer Warmeeinflusszone oder geringe Vorschubgeschwindigkeiten beim Trennen hemmen die Etablierung des Verfahrens. Die Arbeit zeigt die Ursache fur den primaren Zielkonflikt zwischen der mittleren Breite der Warmeeinflusszone und der effektiven Vorschubgeschwindigkeit beim Trennen mit mehrfacher Laserbelichtung auf. In der Arbeit wird auf der Grundlage dieses Zielkonflikts eine Prozessgute definiert, die durch empirische und simulative Methoden optimiert wird. Dazu wird eine werkstoffliche Modifikation zur Steigerung der Absorption der Laserstrahlung vorgenommen. Zudem wird mittels numerischer Prozesssimulation und  -optimierung die werkstoffliche Anpassung an den Laserprozess und insbesondere die abschnittsweise Anpassung der Prozessparameter untersucht. Weiter wird ein Verfahren zur kontaktfreien Messung der Breite der Warmeeinflusszone mittels Thermografie behandelt. Die Ansatze werden an einem Automobilbauteil demonstriert.