Die Welt achtet immer mehr auf den Schutz unseres Planeten durch nachhaltige Initiativen wie die Verwendung von recycelten Materialien oder Papier- und Kartonverpackungen.
Die Stahlindustrie folgt diesem Trend und achtet nicht nur auf einen umweltfreundlichen Transport, sondern auch auf den Ersatz veralteter Maschinen und die Verbesserung von Produktionstechnologien, wie im Fall des Laserschweißens.
In diesem Blog-Beitrag werden wir darüber sprechen, wie Montanstahl mit diesem Wandel zurechtkommt und welche technischen Anforderungen an die Lasermaschinen gestellt werden.
Laserschweißen
Das Laserschweißen macht Montanstahl zu einem Maßstab in der Welt des Stahls. Mit dieser Technologie stellen wir unsere unverwechselbaren scharfkantigen Profile her, die besonders im Architekturbereich bekannt sind, aber auch in der Schwerindustrie weit verbreitet sind.
Der Fokus der Nachhaltigkeit beim Laserschweißen zielt auf verschiedene Bereiche der Verbesserung. Angefangen von der Energieeffizienz über die Abfallreduzierung bis hin zu umweltfreundlichen Materialien und Verbrauchsmaterialien, alles unter Einhaltung der Umweltvorschriften und einer allgemeinen Verringerung der Umweltbelastung, wie vom Markt gefordert. Diese Entwicklungen zielen darauf ab, das Laserschweißen insgesamt zu einem umweltverträglicheren Verfahren zu machen.
Laserschweißmaschinen
Dieser Weg zur Nachhaltigkeit beginnt natürlich bei der Entwicklung der Maschinen. Montastahl bleibt auf dem neuesten Stand der Technik und wechselt von CO2-Lasern zu Faserlasern.
In der Metallindustrie sind CO2-Laser nach wie vor gut etabliert und waren viele Jahre lang die produktivsten und zuverlässigsten Laser auf dem Markt. Ihre Rolle änderte sich, als man begann, Festkörper- und Faserlaser als nachhaltige Innovation und Alternative in Betracht zu ziehen. Faserlaser werden bereits in großem Umfang in der Automobil- und Materialhandhabungsindustrie eingesetzt, während sie nun auch in den schwereren metallurgischen Prozessen Einzug halten.
Montanstahl investiert in die schrittweise Ablösung unserer CO2-Laser durch Faserlaser. Dieser Prozess wurde mit allen beteiligten Geschäftsbereichen abgestimmt.
Die Vorteile, die wir von Faserlasern erwarten, sind ein schnellerer Produktionsprozess, minimale thermische Verformung unserer Stäbe, Anpassungsfähigkeit und mehr Nachhaltigkeit.
CO2-Laser vs. Faserlaser
Der CO2-Laser benötigt für seinen Betrieb eine große Menge an Gas. Die Laserquelle ist eine elektrische Entladung in einem Gasgemisch, das aus Stickstoff, Kohlendioxid und Helium besteht. Letzteres wird auch als Schutzgas und zur Unterdrückung des Plasmas verwendet.
Helium ist eines der seltenen Gase in unserer Atmosphäre. Es wird als Nebenprodukt der Erdgasförderung in einigen Lagerstätten gewonnen, die bereits stark ausgebeutet sind und voraussichtlich bis 2050 erschöpft sein werden. Im Gegensatz dazu benötigt der Faserlaser kein Gasgemisch als Quelle, sondern verwendet Stickstoff, das am häufigsten in der Atmosphäre vorkommende Gas, das sich selbst regeneriert, als Plasmaunterdrückungs- und Schutzgas.
Der Faserlaser hat zudem einen extrem kleinen Fokusdurchmesser, was einer erheblichen Steigerung der Energieintensität gegenüber dem CO2-Laser entspricht. Im Grunde kann der Faserlaser die gleichen Aufgaben mit weniger Energieaufwand erledigen. Um die gleiche Dicke zu schweißen, benötigt der Faserlaser zum Beispiel einen um 40 Prozent geringeren Wärmeeintrag (in Wh/m) als der CO2-Laser. Mit weniger Energie und ohne den Einsatz von anderen Gasen als Stickstoff ist der Faserlaser energieeffizienter und erzeugt somit weniger CO2-Emissionen.
Der CO2-Laser benötigt zum Betrieb Komponenten wie Spiegel und Linsen, die sich schnell abnutzen. Der Faserlaser hingegen erfordert viel weniger Wartung, was die Versorgung mit Ersatzteilen oder Materialien reduziert und vor allem die Entsorgung von verbrauchten Komponenten einschränkt.
Ein weiterer Vorteil des Faserlasers liegt auf der Produktionsebene: Da der Faserlaser vielseitiger ist, kann er auch auf mechanischen Armen montiert werden, was die Produktionsmöglichkeiten erheblich erweitert.
Schlussfolgerung
Wie wir gesehen haben, ist der Prozess und die Studie hin zu mehr und nachhaltigeren Wegen schon seit einiger Zeit im Gange, und Montanstahl ist aktiv an der Suche nach Lösungen beteiligt, die die gleiche Qualität bieten, für die wir bekannt sind, aber mit einem Auge auf unseren Planeten.