便携式准分子 助力机器人碳纤维增强复合材料（CFRP）清洁

挑战

碳纤维增强塑料（CFRP）是一种复合材料，兼具高强度与轻质两大特性，这种独特的组合使其备受青睐。这使得它们在飞机制造中具有特别重要的应用价值。在基于CFRP的飞机制造过程中，一个重要的生产步骤是向子组件（如机翼和机身）的外表面喷涂保护性清漆。 然而，用于促进单个CFRP部件从原始成型模具中脱模的化学脱模剂会在表面留下残留物，这些残留物可能影响后续涂层或粘合材料的附着力。目前最先进的方法是人工打磨结合溶剂清洗，但其可重复性取决于操作人员的技术水平。 为实现自动化，已探索了多种去除这些表面污染物的方法，包括刚玉喷砂和若干基于激光的技术。准分子 已成为完成此任务的极具前景的工具，因为它兼具目前最优的加工速度和非接触式表面处理特性，同时避免了对碳纤维增强塑料纤维的任何损伤。 然而，大多数激光器 庞大且激光器 这意味着无法将其安装在机械臂上，也无法在大规模结构上自动移动。相反，光学元件 采用复杂光学元件 将光束引导至工件表面。位于德国不来梅的弗劳恩霍夫制造技术与先进材料研究所（IFAM）正在致力于开发一种简准分子 解决方案，该方案适用于机器人自动化。

解决方案

弗劳恩霍夫IFAM研究所选用ExciStar 准分子 是因为该设备在体积紧凑（650 x 300 x 400 毫米）且相对轻便（66 公斤）的机身内，实现了输出特性的独特组合。 这使得该激光器能够安装在机械臂末端，并快速移动至待加工工件表面，根据需要沿三维工件轮廓进行加工。这种配置仅光学元件 一个简单且对准良好的光学元件 。

结果

ExciStar 激光器的高重复频率（1000 Hz）脉冲能量 10 mJ）ExciStar 快速加工，并激光束 工件激光束 持续移动。通常，碳纤维增强复合材料（CFRP）结构上的每个点都会受到 2 到 10 个激光脉冲的照射，从而彻底清除表面污染物。 采用该方法，加工速度可达 10 平方米/小时。目前，激光加工工艺和设备已适配机器人自动化系统，由机器人移动样品；下一步将是实现ExciStar 直接机器人移动。

查看更多成功案例