Bleche aus Edelstahl – Vergleich der Schnittmethoden

PUBLISHED 15 Mai 2017

Es gibt unterschiedliche Methoden, Platten oder Bleche aus Edelstahl zu schneiden. Bei diesem Bearbeitungsverfahren müssen verschiedene technische Aspekte in Betracht gezogen werden: Kantenqualität, Fertigungstoleranzen und Schneidgeschwindigkeit sind kritische Punkte.

Laser-Schneidbett

Laserschneiden – hohe Präzision und Produktivität

Der hochenergetische und gebündelte, infrarote Laserstrahl ermöglicht Schnittbreiten, die unter dem Millimeterbereich liegen. Dadurch können wir wertvolles Material einsparen.
Laserschneiden ist aufgrund der hohen Präzision und besonderen Qualität sehr beliebt. Die thermische Schneidleistung der Lasertechnologie begrenzt die Blechstärke auf 25 Millimeter, in seltenen Fällen auf 30 oder gar auf 35 Millimeter. Die Wärme-Einfluss-Zone (WEZ) entsteht dabei in den Seiten des Schnittbereichs. Thermischer Stress kann bei sehr komplexen Ausschnitten im Dünnblechbereich während sehr langsamer Schneidgeschwindigkeiten auftreten.
Die Zuführung von Schutzgas mindert dieses Vorkommen und fördert eine saubere Schnittoberfläche. Während Anlagen mit grosser Schneidlänge begrenzt sind, gibt es viele unterschiedliche Abmessungen bzgl. der Schneidflächen. Nichtsdestotrotz hat Laserschneiden ein gutes Preis-Qualitäts-Verhältnis und ist daher die bevorzugte Wahl im Dünnblechbereich.

Laser-Schneiden

Wasserstrahlschneiden – hohe Genauigkeit bei grossen Materialstärken

Beim Wasserstrahlschneiden trennt Wasser mit beigemischtem scharfkantigem Schneidsand das Material mit extrem hohem Druck (4000 bis 6000 Bar). Der Spalt ist für gewöhnlich bis zu einem Millimeter breit. Generell wird diese Technologie für Blechstärken ab 40 Millimeter und grösser eingesetzt. Dieses dynamische Schneiden verhindert die Bildung einer konischen Schneidkante, welche ab grösseren Stärken sowohl bei Laserschneiden als auch bei Plasmaschneiden auftritt. Diese Schneidtechnik ist erheblich teurer, hat jedoch das Plus eines sehr sauberen und akkuraten Schnitts mit sehr engen Fertigungstoleranzen, welche im hohen Dickenbereich für den Laser unerreichbar sind.

Produktivität der beiden Fertigungsverfahren

Obwohl Laserschneiden bis zu vier Mal produktiver ist, sind beides hochproduktive Schneidmethoden. Zudem kann man beim Wasserstrahlschneiden die hervorragende Kantenqualität gegen eine Erhöhung der Geschwindigkeit modulieren um höhere Produktivität zu erzielen.
Wasserstrahlschneiden ist ein athermisches Verfahren, sprich, es führt keine Wärme in das Material; dadurch entsteht auch keine Wärmeeinflusszone und bei komplexen Ausschnitten wird kein mechanisches Nacharbeiten erforderlich.
Eine der wichtigsten Abnehmerbranchen von wasserstrahlgeschnittenen Blechteilen ist die Luftfahrtindustrie.
Ähnlich zum Laserschneiden ist auch hier der Materialverlust sehr begrenzt und lange Schneidbetten (über zwölf Meter) sind quasi nicht vorhanden.

Plasma – grosse Materialstärken

Plasma ist als der vierte Aggregatszustand bekannt. Dabei handelt es sich grundsätzlich um ein überhitztes, elektrisch leitendes Gas. Ein reaktionsträges Gas (Schutzgas) wie Argon, Helium, Stickstoff oder sogar Sauerstoff bei Schneiden von Baustahl, wird mittels einer Düse auf das zu trennende Material gepresst. Dies erzeugt in Verbindung mit elektrischem Strom einen Lichtbogen der das Material trennt. Es werden sehr hohe Temperaturen erzeugt und nur stromleitendes Material kann geschnitten werden. Der Gasdruck hilft dabei, das vaporisierte Material weg zu blasen.

Beim Plasmaschnitt muss mit Einbussen in der Kantenqualität gerechnet werden. Breitere Toleranzen auf die Masshaltigkeit sind auch zu planen. Dafür ist Plasmaschneiden ein wirtschaftliches Schneidverfahren von Stahl mit erhöhter Dicke mit einer hohen Produktivität.

Plasma-Schneiden

Der Plasmaschnitt ermöglicht einen Schrägschnitt der Bleche. Dieser dient als Nahtvorbereitung für MIG/MAG-Schweissen.
Im Bereich von Plasmaschnitt gibt es sehr viele Anlagen mit Schneidbetten, die den meisten Anforderungen gerecht werden.

Sägeschnitt – kostengünstig ohne hohe Ansprüche an enge Toleranzen

Stahlplatten mit Bandsägen zu schneiden, ist eine herkömmliche Technik, welche im gleichen Masse der technischen Neuerungen des Bereiches wächst. Einige Hersteller realisieren Bandsägen mit variabler Schnittgeschwindigkeit, um unterschiedliche Blechstärken optimal schneiden zu können. Hinzu kommen CNC–gesteuerte Hydraulikmotoren, welche den Prozess mit guter Qualität reproduzierbar gestalten.

Säge-Schneiden

Zusätzlich gibt es sowohl Trocken- als auch Nassradsägen für das Schneiden der Bleche.
Für Dickblechschneiden im Bereich bis zu ungefähr 650 Millimeter ist der Sägeschnitt eine kostengünstige Lösung, die zudem geringe Wärme in das Material führt, so dass der Verzug minimal bleibt. Grenzen liegen in der Tafellänge und in den Toleranzen.

Bleche schneiden für die Fertigung von Edelstahlprofilen

Um Blechstreifen aus Tafeln zu schneiden, benötigt man eine Technologie, die den Ansprüchen eines hochwertigen Produkts gerecht werden.
Ist der Blechstreifen der Steg eines Edelstahlprofils, so ist nicht nur die Breitentoleranz und Breitenkonstanz über die Länge wichtig, sondern auch die Kantenausführung ist von erheblicher Bedeutung. Eine riffelige oder schräge Kante sind nicht zulässig. Der Steg muss mechanisch nachgearbeitet werden, damit er mit dem Gurt ebenbündig ist.
Im Dünnblechbereich gibt es noch eine weitere Schneidtechnik mit sehr hoher Produktivität, das Scheeren. Abgesehen von den Einschränkungen durch die Länge, entsteht bei diesem Verfahren ein Schnittgrat, der das Verschweissen mittels Laser unmöglich macht. Ein weiterer Aspekt, der diese Technik zum Schneiden des Vormaterials für Laserprofile ausschliesst, ist die Kaltverfestigung an der Schnittkante. Diese ist für eine optimale Lasernaht nicht zulässig.
Kommen solche Bleche hingegen als Gurte oder Flansche der Profile zum Einsatz, so sind diese Schneidtechnologien ohne weitere Nacharbeiten einsetzbar.

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