Schmelzschneiden überzeugt durch hohe Schnittgeschwindkeit und Wirtschaftlichkeit

Schmelzschneiden findet Anwendung in vielen metall- und stahlverarbeitenden Betrieben. Es erreicht eine bemerkenswert hohe Schnittgeschwindigkeit und kann sogar Baustahl bis zu einer Dicke von 10 mm schneiden.

Schmelzschneiden

Schmelzschneiden ist in seiner Art besonders und bietet Unternehmen wirtschaftliche Vorteile die es zu nutzen gilt. Zudem lässt es sich vielseitig einsetzen.

Stickstoff ist meistgenutztes Gas

Beim Schmelzschneiden wird die Schnittfuge im Fugenwerkstoff mittels eines reaktionsträgen oder inert Gas kontinuierlich aufgeblasen und aufgeschmolzen. Damit die Oberfläche nicht anfängt zu oxidieren, kommt ein Gasstrahl zum Einsatz. Genutzt werden Stickstoff, Argon oder Helium. Jedoch wird aus wirtschaftlichen Gründen meist nur Stickstoff verwendet. Der Druck des Gases variiert von Anwendung zu Anwendung. Der höchste Druck wird beim Hochdruck-Inertgas-Schneiden erzeugt (20 bar). Die Laserleistung spielt eine besondere Rolle. Da die Werkstoffe einen sehr geringen Absorptionsgrad aufweisen, muss die Leistung des Lasers besonders hoch sein. Deshalb korreliert die Schnittgeschwindigkeit mit der Laserleistung.

EdelstahlrohreEin Beispiel: Eine 4KW CO2 Laserschneidanlage erreicht bei der Bearbeitung eines 10 mm dicken Edelstahls 1.4301 eine Schnittgeschwindigkeit von ungefähr 900 bis 1000 mm pro Minute. In der Regel wird dieses Verfahren eingesetzt, wenn die Ingenieure Schnittfugen frei von Oxid fordern. Eine andere Anwendung des Schmelzschneidens sind hochschmelzende Nichteisenlegierungen und Aluminiumlegierungen. Doch sogar ganz normaler Baustall kann bis zu einer Dicke von bis zu 10 mm mit Stickstoff geschnitten werden. Der Vorteil ist, dass die Schnittkanten später nicht mehr Nachbearbeitet werden müssen. Das heißt, sie können direkt lackiert oder pulverbeschichtet werden.

Wie funktioniert der Laser fürs Schmelzschneiden?

Zwei gleichzeitig ablaufende Teilvorgänge ermöglichen das Laserschmelzschneiden. Der erste Teil ist, dass der fokussierte Laserstrahl von der Schneidfront absorbiert wird. Dadurch wird die zum Schmelzschneiden erforderliche Energie eingebracht. Der zweite Teilprozess ist die Bereitstellung des Prozessgases. Dieses wird von der Schneiddüse bereitgestellt, die konzentrisch zum Laser angeordnet ist. Das Schneidgas schützt die Fokussieroptik vor Spritzern und Dämpfern und treibt den abgetragenen Werkstoff aus der Schnittfuge. Bei dem Prozess können sich unterschiedliche Aggregatzustände im Fugenwerkstoff einstellen. Diese hängen von der im Wirkbereich erzeugten Temperatur sowie dem zugeführten Prozessgas ab. Abhängig davon, ob der Werkstoff als Dampf, Oxidationsprodukt oder Flüssigkeit aus dem Werkstoff aus der Schnittfuge abgetragen wird, wird in drei Varianten unterschieden:

  1. Laserstahlschmelzschneiden
  2. Laserstahlbrennschneiden
  3. Laserstrahlsublimierschneiden