Leichtbaumaterialien werden im Yachtbau bereits häufig für Schiffrümpfe und -aufbauten verwendet. Bisher werden die faserverstärkten Kunststoffe (FVK) jedoch meistens aufwendig manuell verarbeitet. Wissenschaftler am Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) entwickeln daher nun neuartige Laserquellen, um die Verarbeitung von FVK effizienter, flexibler, automatisierbar und damit kostengünstiger zu machen.
Im Teilprojekt LEWANTE des Verbundprojekts FUTURIA wollen die Wissenschaftler der Gruppe Fiber Optics einen Werkzeug-Demonstrator mit einer Emissionswellenlänge von 2 µm entwickeln. Optische Fasern sollen miteinander kombiniert werden, um so die Leistung mehrerer Faserlaser zu koppeln. So wollen sie eine Ausgangsleistung oberhalb von 400 Watt erreichen. Bei dieser Wellenlänge erwarten sie eine wesentlich bessere Absorption von Materialien, wie glasfaser- und aramidfaserverstärkten Verbundmaterialien sowie Polymeren (PA6, PEEK). Zur Zeit werden Strahlquellen mit einer Wellenlänge von 1 µm und 10 µm genutzt.
Bei dem vollständig faserbasierten Lasersystem soll der Laserstrahl durch eine Standard-Glasfaser geführt werden. Die Vorteile dabei sind: die Möglichkeit zur handgeführten Bearbeitung sowie eine exzellente Strahlqualität und Brillanz der Strahlquelle. Aufgrund der gewählten Wellenlänge ist die Arbeit mit dem Laser zudem augensicher.
Neben der Entwicklung eines Werkzeug-Demonstrators, wollen die Wissenschaftler zudem den Einfluss der Laserstrahlung mit einer Wellenlänge von 2µm auf die FVK-Materialien untersuchen.
LEWANTE (Laser-Werkzeug auf der Basis Fasergekoppelter Laserleistungskombination für den Schiffbau) ist ein Teilprojekt des Verbundprojekts FUTURIA (Future Tools for Marine Lightweight Construction Materials), das vom 01.07.14 bis zum 30.06.17 vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert wird. FUTURIA ist Teil des europäischen Forschungsprogramms MARTEC II (Maritime Technologies II).