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P RE S S E M I T TE I L U N G
Hannover Messe 2014 - Leichtbau
alltagstauglich machen
Beulen und Kratzer gehören leider zum Alltag, sowohl beim
Auto als auch beim Flugzeug. Für herkömmliche Fahr- und
Flugzeuge gibt es daher etablierte Verfahren zur Reparatur.
Bei Automobilen oder Flugzeugen aus Leichtbauwerkstoffen hingegen müssen beschädigte Teile häufig komplett
ausgetauscht werden, da die Reparatur insbesondere von
kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) noch manuell erfolgt und damit momentan zu teuer ist. Die Wissenschaftler der Gruppe Verbundwerkstoffe des Laser Zentrums Hannover e.V. (LZH) forschen daher an Laserbasierten Reparaturprozessen, die automatisierbar und
damit wesentlich günstiger sind als bisherige Prozesse.
 Pressemitteilung
Hannover, 03. April 2014
 Kontakt
Lena Bennefeld
Marketing & Communications
+49 511 2788-238
[email protected]
CFK gilt als Werkstoff der Zukunft für den Automobil- und Flugzeugbau. Er ist der perfekte Ersatz für Stahl, da er sehr hohe Festigkeiten und Steifigkeiten aufweist und so das gleiche Sicherheitsniveau wie Stahl gewährleistet. Die Eigenschaften des
Leichtbaumaterials beruhen auf deren Fertigungsart. Wie Textilien
werden die Kohlenstofffasern als Gewebe und Gelege gewirkt und
anschließend mit Kunststoff ummantelt.
Laser: Keine Abnutzung durch das Material
Der Unterschied zum Metall macht sich daher auch in der Bearbeitung des CFK bemerkbar. Werkzeuge wie Bohrer und Sägen nutzen sich am faserverstärkten Kunststoff schnell ab und Schnitte
und Löcher werden ungenau. So gilt die Bearbeitung und auch die
Reparatur bisher als sehr teuer. Beschädigte Teile werden deshalb meist komplett ausgetauscht. Die Wissenschaftler um Dr.-Ing.
Peter Jäschke arbeiten am LZH daher an neuen Methoden, um
den Leichtbauwerkstoff für weitreichende Einsätze in Großserie
zugänglich zu machen. "Das besondere an der Laserbearbeitung
ist, dass das Bauteil nicht berührt wird, wodurch sich ein Werk-
Redaktion:
Dipl.-Biol. Lena Bennefeld | Marketing & Communications | +49 511 2788-238 | [email protected]
Laser Zentrum Hannover | Hollerithallee 8 | 30419 Hannover | +49 511 2788-0 | www.lzh.de
stoffbedingter Verschleiß, wie es bei herkömmlichen Werkzeugen
der Fall ist, vermeiden lässt. Auf diese Weise können stets konstante Bearbeitungsergebnisse gewährleistet werden. Laserbasierte Prozesse sind daher ideal für die Automatisierung", erläutert Jäschke.
Stufe für Stufe
Bei der Reparatur von CFK Bauteilen wird der Laser genutzt, um
die beschädigte Stelle stufenförmig Lage für Lage abzutragen.
„Die Stelle sieht nach dem Abtrag aus, wie eine auf dem Kopf stehende Pyramide", erklärt Jäschke. „In die Vertiefung können anschließend exakt passende Faserlagen eingeklebt werden. Das
Bauteil erreicht so nahezu die ursprünglichen Festigkeiten."
Die Wissenschaftler des LZH arbeiteten zuletzt an der Reparatur
eines Flugzeug-Vorflügel-Demonstrators. Dieses am vorderen
Rand der Tragfläche angebrachte Bauteil ist für die Aerodynamik
wichtig. Durch seine Position ist er besonders anfällig für Schäden, etwa durch Kollision mit einem Vogel. Ein geeigneter Reparaturprozess ist also von zentraler Bedeutung, um die Luftfahrt ressourcenschonender und damit nachhaltiger zu gestalten.
Nachhaltigkeit – auch auf der Straße
Essenziell sind kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe ebenso für
eine nachhaltige Fortbewegung auf der Straße – im Automobilbau
der Zukunft. Im aktuellen Projekt HolQuest 3D werden die Verarbeitung von CFK und die Prozessautomatisierung an Bauteilen für
den Automobilbau weiter erforscht.
Besucher der Hannover Messe können sich anhand eines Vorflügel-Modells ansehen, wie eine komplexe dreidimensionale Struktur mit dem Laser für die Reparatur vorbereitet werden kann. An
verschiedenen Exponaten können Sie sich die Vorteile der Laserbearbeitung von CFK erläutern lassen. Hierzu zählen neben der
Reparatur vor allem das Trennen und das Schweißen.
Das LZH auf der Hannover Messe: Gemeinschaftsstand Land
Niedersachsen, Halle 2, Stand A08
Mehr Informationen: http://www.lzh.de/de/hannovermesse2014
Zu der Pressemitteilung gibt es zwei Bilder.
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Bild 1 Bildunterschrift: Reparaturvorbereitung eines CFK-Flugzeug-Vorflügels: Mit einem UV-Laser wird das Material Lage für Lage abgetragen. (Foto: LZH)
Bild 2 Bildunterschrift: Reparaturabtrag mittels Laserstrahlung. (Foto: LZH)
Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Als unabhängiges gemeinnütziges Forschungsinstitut steht das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) für innovative Forschung, Entwicklung und Beratung. Das durch das Niedersächsische Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und
Verkehr geförderte LZH widmet sich der selbstlosen Förderung der angewandten Forschung auf dem Gebiet der
Photonik und Lasertechnologie. 1986 gegründet erarbeiten inzwischen über 170 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
einen Umsatz von 15,993 Millionen Euro (Stand 2013), u.a. aus Erträgen aus Projekten von Bund, Land, EU und
der Industrie.
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Der Fokus des LZH liegt auf den Bereichen Optische Komponenten und Systeme, Optische Produktionstechnologien und Biomedizinische Photonik. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Naturwissenschaftlern und Maschinenbauern ermöglicht innovative Ansätze für Herausforderungen verschiedenster Bereiche: von der Komponentenentwicklung für spezifische Lasersysteme bis hin zu Prozessentwicklungen für die unterschiedlichsten
Laseranwendungen, zum Beispiel für die Medizintechnik oder den Leichtbau im Automobilsektor. 17 Ausgründungen sind bis heute aus dem LZH hervorgegangen. Das LZH schafft so einen starken Transfer zwischen
grundlagenorientierter Wissenschaft, anwendungsnaher Forschung und Industrie.
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