レーザーアブレーションとは何ですか？航空宇宙製造でどのように使用されていますか？

航空宇宙メーカーは、レーザーアブレーションを使用して固体金属や特定の化合物から層を除去し、これらの材料を工業プロセスにより適したものにします。レーザーアブレーションは、このタスクを実行するための絶対的な精度を提供します。

レーザーアブレーションのしくみ

レーザービームは金属の表面に焦点を合わせます。これにより、除去する材料を結合している既存の化学結合が切断されます。ビームを当てると、材料が燃え尽きて気化します。

パルスファイバーレーザーは、強度が高いため、このプロセスを実行するために最もよく使用されます。それらのより高い明るさは非常に効果的であり、高レベルのエネルギーを必要としません。パルスレーザーは最大4MHzの周波数で動作し、110〜240vしか必要としません。

航空宇宙におけるレーザーアブレーション

航空機メーカーは、設計を簡素化し、性能を向上させるために接着剤結合に依存しています。航空機の複合含有量が増加し、その結果、金属と複合の結合がより一般的になりつつあります。これらのジョイントを接着剤で置き換えると、重量が減り、製造が簡素化され、より信頼性の高いジョイントが提供されます。

安全な接着剤結合を形成するには、適切な材料表面処理方法を使用する必要があります。レーザーアブレーションプロセスは、表面を準備するときに徹底的な結果をもたらします。また、再現性の高い地形になります。これにより、接着剤の一貫した塗布と予測可能な接着が可能になります。

レーザーアブレーションと遮熱コーティング

熱コーティングは、航空宇宙運用にとって重要です。これらは、航空機のコンポーネントの温度を大幅に下げるのに役立ちます。そして、この保護コーティングにより、プロセス温度と操作の効率を上げることができます。

ファイバーレーザーアブレーションプロセスにより、繊細で熱に弱い材料に穴を開けることができます。材料をすばやく除去するため、周囲の領域がプロセスの影響を受けません。これは、エンジンが高性能レベルで動作し、燃料消費量を削減できるように精度が要求される航空機エンジンでは特に重要です。

レーザーアブレーションの利点

ファイバーレーザー技術の進歩のおかげで、このプロセスは非常に高い精度、精度、効率で実行できます。

最小限の熱伝達

レーザーアブレーションに使用されるレーザーは、高レベルの強度を提供しますが、周囲に伝達される熱はごくわずかです。ビームの焦点を合わせて、コンポーネントの残りの部分に損傷を与えることなく、必要なだけの材料を除去することができます。

コスト

従来の方法では、多段階のアプローチが必要です。除去する必要のある領域のパターンを作成する必要があります。その後、化学物質を複数回塗布する必要があります。多くの場合、これにはより高価な労力と材料が必要です。

環境への影響

レーザーアブレーションは、有毒な化学物質やグリットブラスト媒体の使用が必要ないため、表面処理の代替の「より環境に優しい」手段も提供します。また、ドライアイスブラストなどの手法よりもはるかに穏やかです。これにより、金属、セラミック、プラスチックなど、さまざまな材料に最適です。

困難な航空宇宙製造アプリケーションについては、IPG企業であるG​​enesis Systemsのロボット統合航空、宇宙、防衛のスペシャリストにご相談ください。