Die Fachmesse <a href=www.messe-stuttgart.de/lasys>„Lasys“</a>, die von 12. bis 14. Juni in Stuttgart stattfindet, zeigt die Möglichkeiten der Materialbearbeitung mit Lasern. Besonders bei der Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen schreitet die Entwicklung rasch voran.

Was in der Nutzung erwünscht ist, bereitet in der Verarbeitung nicht selten erhebliche Schwierigkeiten: Verbundwerkstoffe, allen voran kohlefaserverstärkte Kunststoffe (CFK), verbinden  die physikalischen Eigenschaften ihrer Komponenten miteinander – Eigenschaften, die in der Anwendung meist vorteilhaft genutzt werden können. Die dadurch bedingt physikalische Inhomogenität stellt verarbeitende Betriebe aber oft vor Schwierigkeiten.

Das gilt auch für die Bearbeitung mit Lasern, die den Vorteil hat, dass sie bei thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen in der Regel materialschonend und ohne weitere Materialzusätze erfolgen kann. Denn die durch die Inhomogenitäten bedingten Unterschiede in den optischen und thermischen Eigenschaften beeinflussen die Ausbreitung des Laserstrahls im Material, wie Thomas Graf, Direktor des Instituts für Strahlwerkzeuge an der Universität Stuttgart, zu bedenken gibt. Es bedürfe daher einer gut durchdachten Prozessführung, um die Kunststoffmatrix nicht zu schädigen.

Die Hersteller rüsten sich

Im Vorfeld der Fachmesse „Lasys“, die von 12. bis 14. Juni 2012 im Messezentrum Stuttgart die verschiedenen Arten der Materialbearbeitung mit Lasern in den Mittelpunkt rücken wird, präsentieren daher auch die verschiedenen Hersteller ihre Lösungen für Verbundwerkstoffe.  Für große Bauteile der Luftfahrtindustrie oder Endlosrohre im Off- und On-Shore-Bereich käme es etwa auf hohe Flächenleistung bei homogener Energieeinbringung an, wie Michael Nagel von der Firma Laserline GmbH erklärt. Dafür bietet das Unternehmen vor allem Diodenlaser an, die eine Leistung von bis zu 15.000 Watt erreichen können.

Vielfach kommen aber auch Festkörper- oder CO₂-laser zum Einsatz. Letzterer hat dabei den Vorteil, dass seine Wellenlänge für die Bearbeitung von Verbundwerkstoffen im Betrieb mit kontinuierlicher Strahlung gut geeignet ist. Andererseits haben Ultrakurzpulslaser den Vorteil, praktisch keinen Wärmeeintrag in das zu bearbeitende Material zu verursachen.