Coherent Diodenlaser ermöglichen innovatives innovatives Tapelegen und -wickeln von Bändern für Verbundplatten und -rohre

Lasergestütztes Tapewickeln und -legen (LATW und LATP) von Bändern wird von unseren HighLight-Lasern über einen breiten Leistungsbereich zusammen mit Zoom-Optiken unterstützt, die für nahezu jedes Fertigungsformat geeignet sind.

6. Juni 2022 von Coherent

Kohlenstofffaserröhren

Es besteht ein wachsendes Interesse an der Verwendung von hybriden Kompositwerkstoff-Rohlingen und -Substraten, bei denen ein Metallblech (in der Regel Stahl), ein geformtes Bauteil oder ein Rohr mit einer Art carbonfaserverstärktem Thermoplast (CFK) überzogen wird. Es gibt mehrere neue Anwendungen in der Automobilindustrie, wie z. B. Rohkarosserien und Tanks für Hochdruck-Wasserstoff, sowie in Fahrzeugen der Elektromobilität zur Verkleidung von Batteriegehäusen und für Strukturelemente in Elektromotoren. Auch in der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie in der Onshore-/Offshore-Gas- und Ölindustrie gibt es zahlreiche Anwendungen für Rohre, Schächte und Tanks.

Let’s get physical

Diese Kompositwerkstoffe sind wünschenswert, weil sie bessere physikalische Eigenschaften (z. B. Spannungs-Dehnungsmodul) als CFK allein haben können und gleichzeitig eine leichte Alternative zu herkömmlichem Stahl oder anderen Metallen darstellen. Darüber hinaus bieten die Platten bei Fahrzeuganwendungen auch eine akustische Geräuschdämpfung. Außerdem sind die Carbonfasern ausgezeichnete Wärmeleiter. Thermoplastische Kompositplatten und -rohre haben den zusätzlichen Vorteil, dass sie durch thermische Schweißverfahren miteinander verbunden oder mit Komponenten ergänzt werden können.

Diese hybriden Bauteile werden schnell durch einen thermischen Prozess hergestellt, bei dem das Klebeharz des CFK-Bandes geschmolzen wird, während es gerollt, gewickelt oder auf andere Weise auf das Metallsubstrat gepresst wird – siehe Abbildung. Diodenlaser haben sich als ideale Werkzeuge für diese LATW- und LATP-Prozesse erwiesen, denn sie sind berührungslos und ermöglichen eine präzise räumliche und zeitliche Kontrolle über die Menge der zugeführten Wärme. Für diese Anwendung eignet sich das Wellenlängenfenster im Bereich von 980 nm besonders gut, so dass sie von den etablierten Architekturen zur Leistungsskalierung profitieren kann, die sich bei dieser Wellenlänge für Diodenlaser seit Langem bewährt haben.

Laserunterstütztes Tapewickeln (LATW)

Mehr Leistung für Systemintegratoren

Coherent unterstützt Systemintegratoren bei diesen Anwendungen mit HighLight Diodenlasern über einen breiten Leistungsbereich: von 100 W bis 8 kW. Diese große Bandbreite ist wegen der großen Vielfalt an Substratformen und -größen erforderlich. Die hohe Leistung wird bei einigen der schnelleren Tapewickelanwendungen benötigt, die mit bis zu 2 Metern/Sekunde arbeiten können.

Die PH50 DL – Zoom-Optik, die wir mit diesen Lasern anbieten, homogenisiert und formt den Strahl, um ihn an das Anwendungsformat anzupassen, mit unabhängiger Kontrolle der Breiten- und Höhenabmessungen (x,y). Derzeit sind drei verschiedene Standardmodelle erhältlich: klein, mittel und groß. Diese decken die Bereiche 3x3 mm bis zu 30x30 mm, 10x10 mm bis zu 60x60 mm und 15x15 mm bis zu 110x110 mm ab. Kundenspezifische Fokusmodule sind auf Anfrage erhältlich.

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