German High Tech Champion 2013

German High Tech Champion 2013
アネット・クロッツバッハ
フラウンホーファーIWS（材料・ビーム技術研究所）
レーザアブレーション・切削部門
複合材料技術コーディネーター
Short Profile
• ドレスデン工科大学機械工学科修了
• 1993年よりフラウンホーファー IWS（材料・ビーム技
術研究所） ドレスデンに従事
• 高出力スキャナシステム分野のプロジェクトリーダー
• フラウンホーファー IWS ドレスデン複合材料分野テク
ノロジーコーディネータ
Correspondence:
Dipl.-Ing. Annett Klotzbach
Fraunhofer Institute for Material and
Beam Technology IWS
Department laser ablation and cutting
Winterbergstraße 28
01277 Dresden, Germany
Phone: +49 351 83391-3235
Fax:
+49 351 83391-3300
Email:
[email protected]
www.iws.fraunhofer.de
remocut®FRP –
複合材料のレーザ処理
• remocut®FRP技術を用いた複合材料のレーザ加工
• 高品質のレーザと高速ビーム偏向による熱切断とアブレーション
• レーザとの接触時間の短縮により、熱の影響を受ける領域の最小化が可能
• 従来の座標系との組み合わせにより、2D部品と3D部品の処理が可能
• 柔軟性と生産性を備えた、工具消耗が発生しない加工方法
remocut®FRP © Fraunhofer IWS
世界中のマーケットが省エネルギー製品に注目しており、軽量構造部品への高剛性の繊維強化高分子材料の使
用および形状設計の最適化に期待を寄せています。このような部品の製造コストを低減するためには、繊維生
産技術、繊維利用率、そして加工プロセス全てを含めた部品製造のプロセス・チェーンの最適化が必要であ
り、そのため柔軟で自動化が容易な加工プロセスが求められています。
レーザ処理
レーザは、高精度で工具摩耗が発生しないツールとして世界中で金属の切断および加工分野で広く普及し、レ ー
ザの使用による加工システムの柔軟化と自動化が実現しています。一方、繊維強化高分子材料の切断には従来
のガスアシストによる溶融プロセスが用いられていますが、マトリックス材料および繊維の昇華温度や分解温
度の違いがあり、また材料が高温加熱されるため、切断面の仕上がりに問題があります。そこで、レーザによ
るリモートテクノロジーが新しい可能性を開きます。
ソリューション
フラウンホーファー IWSでは、レーザによる高機能繊維強化材料の切断またはアブレーションを行うremocut®FRP（Fiber Reinforced Polymer、繊維強化高分子）
技術を開発しました。これにより、部品内の熱影響を受ける面積を最小限にすることが可能です。
remocut®FRPでは、ガルバノスキャナによる高速ミラーシステムにより、材料上にレーザビームを高速投射します。ミラーは高速回転の際にも高精度の動作を保
ち、数10gの加速度での走査が可能です。この高速加工により、材料とレーザビームとの反応時間を確実に短縮することができます。マルチサイクル加工を行うこと
で、加工対象領域に加わる熱量を制御することも出来、さらに高出力レーザとプロセスの最適化により、スキャナの作業視野内において高いアスペクト比の切断も可
能です。
remocut®FRPは、複雑な部品形状を高精度に加工するためにダイクロイックミラーによる同軸視野システムを装備しており、カメラシステムでスキャナの作業視野
内での部品の位置とサイズを常時監視出来ます。専用ソフトウェア上での希望の部品形状と実際の部品形状との偏差の計算結果からリモートシステムの制御コードを
調整し、柔軟性と高精度を兼ね備えた加工が実現します。
ポスターセッション、交流会にてご質問をお待ちしております。
www.research-in-germany.de/ghtc-lightweight