Wat is laserablatie en hoe wordt het gebruikt in de luchtvaartindustrie?

Luchtvaartfabrikanten gebruiken laserablatie om lagen van vaste metalen en bepaalde verbindingen te verwijderen om die materialen geschikter te maken voor industriële processen. Laserablatie biedt absolute precisie om deze taak uit te voeren.

Hoe laserablatie werkt

Een laserstraal wordt gericht op het metaaloppervlak. Dit verbreekt bestaande chemische bindingen die het te verwijderen materiaal binden. De toepassing van de straal verbrandt het materiaal en verdampt het.

Pulsvezellasers worden meestal gebruikt om dit proces te bereiken vanwege hun hoge intensiteit. Hun hogere helderheid is zeer effectief en vereist geen hoge niveaus van energie. Gepulseerde lasers werken op frequenties tot 4 MHz en hebben slechts 110-240 V nodig.

Laserablatie in de ruimtevaart

Vliegtuigfabrikanten vertrouwen op lijmverbindingen om het ontwerp te vereenvoudigen en de prestaties te verbeteren. Het composietgehalte van vliegtuigen is toegenomen en als gevolg daarvan komen metaal-composietbindingen steeds vaker voor. Het vervangen van deze verbindingen door lijmverbindingen vermindert het gewicht, vereenvoudigt de productie en zorgt voor betrouwbaardere verbindingen.

Om veilige lijmverbindingen te vormen, moeten de juiste methoden voor de voorbereiding van het materiaaloppervlak worden gebruikt. Het laserablatieproces levert grondige resultaten op bij het voorbereiden van een oppervlak. Het resulteert ook in een zeer reproduceerbare topografie. Dit zorgt voor een consistente applicatie van lijm en een voorspelbare hechting.

Laserablatie en thermische barrièrecoatings

Thermische coatings zijn belangrijk voor luchtvaartactiviteiten. Ze helpen de temperatuur van de vliegtuigonderdelen aanzienlijk te verlagen. En dankzij deze beschermende coating is het mogelijk om de procestemperaturen en de efficiëntie van de operaties te verhogen.

Het fiberlaser-ablatieproces maakt boren op delicate en warmtegevoelige materialen mogelijk. Het verwijdert materiaal zo snel dat de omgeving niet wordt beïnvloed door het proces. Dit is vooral belangrijk bij vliegtuigmotoren waar precisie vereist is, zodat motoren op hoge prestatieniveaus kunnen werken en het brandstofverbruik kunnen verminderen.

Voordelen van laserablatie

Dankzij de vooruitgang in fiberlasertechnologie kan het proces worden uitgevoerd met extreem hoge nauwkeurigheid, precisie en efficiëntie.

Minimale warmteoverdracht

De lasers die bij laserablatie worden gebruikt, leveren een hoge intensiteit, maar er wordt zeer weinig warmte naar de omgeving overgebracht. De straal kan worden gefocust om zo veel of zo weinig materiaal te verwijderen als nodig is zonder de rest van het onderdeel te beschadigen.

Kosten

Traditionele methoden vereisen een aanpak in meerdere stappen. Er moet een patroon worden gemaakt voor het gebied dat moet worden verwijderd en dan zijn meerdere toepassingen van chemicaliën vereist. Dit vereist vaak duurdere arbeid en materialen.

Milieu-impact

Laserablatie biedt ook alternatieve "groenere" middelen voor oppervlaktevoorbereiding, aangezien het gebruik van giftige chemicaliën en gritstraalmiddelen niet vereist is. Het is ook veel zachter dan technieken zoals droogijsstralen. Dit maakt het de ideale keuze voor een breed scala aan materialen, zoals metalen, keramiek en kunststoffen.

Voor hulp bij uw uitdagende toepassing voor de fabricage van lucht- en ruimtevaart kunt u contact opnemen met de luchtvaart-, ruimtevaart- en defensiespecialisten van de robotintegratie van Genesis Systems, een IPG-bedrijf.