Welche Arten der Blechbearbeitung gibt es?

Schneiden, fräsen und abkanten, die Bearbeitung von Blech in seiner vielfältigen Form spielt in der heutigen Industrie eine sehr wichtige Rolle. Die Bearbeitung von Blech ist also im Alltag vieler Unternehmen und vieler Industriebereiche eine sehr wichtige Funktion und Aufgabe.

Blech abkanten

Dabei spielen verschiedene Arten und Varianten natürlich auf jeden Fall eine sehr wichtige Rolle. Dies ist wichtig, um den verschiedenen Ansprüchen der Kunden und Weiterverwender des Bleches in optimaler Art und Weise gerecht zu werden.

Wir möchten Ihnen gerne einen umfangreichen Einblick in die verschiedenen Möglichkeiten und Varianten der Blechbearbeitung verschaffen. Techniken, Möglichkeiten und Potenziale werden hier gezeigt.

Moderne Technik im Fokus der Blechbearbeitung

Die Anforderungen im Rahmen der Blechbearbeitung sind heute so hoch wie nie. Hier verlangen die Kunden dann nicht nur eine saubere Erledigung mit einem konstant guten Ergebnis aller Aufträge, sondern gleichzeitig auch eine hohe Effizienz und maximale Geschwindigkeit.

Blech schweißen

Dabei spielt es keine Rolle, welche Bearbeitung bei dem aktuellen Auftrag und bei dem jeweiligen Blech ansteht. Die Anforderungen und die Wünsche der Kunden sind in jedem Bereich identisch. Um diese zu erfüllen und gleichzeitig auch wirtschaftlich agieren zu können, spielt die moderne Technik eine sehr wichtige Rolle.

Sowohl beim Schneiden wie auch beim Schweißen von Blechen kommen aus diesem Grund heute zum Beispiel vermehrt die beliebten und guten Roboter zum Einsatz. Diese erledigen dann autonom die anfallenden und wichtigen Aufgaben und sind eben in der Lage, die genannten Anforderungen und Wünsche der Kunden und Auftraggeber zu erfüllen.

Welche Arten und Möglichkeiten zum Bearbeiten von Blech gibt es eigentlich?

Die bekannteste und mit Sicherheit auch einer der wichtigsten Bearbeitungsarten von Blech ist das Schneiden von Blech. Die bekanntesten und beliebtesten Arten zum Schneiden sind das Laser-, das Wasserstrahl- oder auch das Plasmaschneiden.

Blech mit Laser schneiden

Ein weiterer wichtiger Punkt und für die moderne Blechbearbeitung unverzichtbar ist das Schweißen. Zum Zusammenfügen einzelner Werkstücke mit langanhaltender und dauerhafter Stabilität ist dies ganz einfach das Mittel der Wahl. Auch hier finden Sie verschiedene Techniken und Möglichkeiten, unter anderem das Laser-, Elektroden oder das Schutzgasschweißen.

Dank der breiten Auswahl verschiedener Techniken und Möglichkeiten findet sich für jeden Anspruch und für jeden Bedarf die passende Möglichkeit für eine schnelle und effektive Blechbearbeitung.

Gleichzeitig schreitet die Entwicklung neuer Techniken und Möglichkeiten natürlich auch immer weiter voran, bestehende Verfahren werden optimiert und neue Anwendungen konzipiert. Der Markt ist dementsprechend und auch aufgrund des hohen Drucks einem ständigen Wandel unterlegen.

Laserschneiden von komplexen 3D-Formen

Individualität trifft Genauigkeit, besser lassen sich die aktuellen Ansprüche beim Schneiden unterschiedlicher Werkstoffe nicht beschreiben. Die Kunden und Unternehmen wollen entsprechende Leistungen sehen.

Während sich diese Anforderungen bei planen Oberflächen und Werkstoffen relativ einfach und mit geringem Aufwand umsetzen lassen, sieht dies bei komplexen 3D-Formen ganz anders aus. Hier ist der Aufwand natürlich um ein Vielfaches höher.

Laserschneiden von komplexen Formen

Mittels Laserschneiden ist allerdings auch dies gar kein Problem. Die moderne Technik macht die Umsetzung für die Unternehmen auf der einen Seite sehr einfach, erfordert aber gleichzeitig auch natürlich die entsprechenden Kenntnisse und eine umfangreiche Ausstattung mit moderner Technik vor Beginn der Bearbeitung.

Komplexe Formen einfach schneiden mit der modernen Technik

Rund oder eckig, groß oder klein, all diese und viele weitere Anforderungen sind mit der modernen Technik gar kein Problem mehr. In verschiedene Materialien schneidet die Laserschneidtechnik die gewünschten Muster und Formen.

Dabei punktet das Laserschneiden von komplexen 3D Formen auf der einen Seite nicht nur mit der hohen Genauigkeit, denn gleichzeitig ist das Verfahren auch relativ schnell. Wenn es einmal zügig gehen soll, stellt also auch dies kein Hindernis dar.

Die komplexe 3D-Form

Zudem arbeitet der Laser sehr genau und mit sehr hohen Temperaturen bei maximaler Sorgfalt. Diese Kombination ergibt dann eine besonders saubere Schnittkante bei jeder Arbeit und bei jeder Anwendung zum Laserschneiden.

Rohrlaserschneiden – effektive Bearbeitung unterschiedlicher Werkstücke

Ein weiterer Vorteil, welcher die Laserschneidtechnik zur optimalen Wahl für viele Bereiche werden lässt, ist die Flexibilität. Natürlich spielt diese heute eine sehr wichtige Rolle auf dem Markt und in vielen Bereichen.

Unterschiedliche Materialien und Werkstücke in verschiedensten Ausführungen stellen für das Laserschneiden in der Regel dementsprechend tatsächlich gar kein Hindernis dar. Blech, Rohre aus Kupfer und mehr bearbeitet die Technik mühelos.

In Zahlen ausgedrückt: Aluminium und hochwertiger Stahl bis zu einer Dicke von über 200 Millimetern lassen sich mittels Rohrlaserschneiden auf Wunsch gerne in die gewünschte Form bringen.

Brennschneiden – saubere, effiziente und erfolgreiche Schnitte

Hochwertiges und gleichmäßiges Schneiden verschiedener Materialien spielt in der heutigen Zeit eine sehr wichtige Rolle. Kunststoffe, Metalle und mehr müssen auf den Millimeter genau angepasst und geschnitten werden, um den hohen Ansprüchen bei der Fertigung verschiedener Produkte und Ideen gerecht zu werden.

Verschiedene Techniken und Produkte zum effizienten und sauberen Schneiden stehen heute auf dem Markt zur Verfügung und werden von der Industrie in ihrer ganzen Vielfalt genutzt. Einen wachsenden Einfluss gewinnt hierbei das sogenannte Brennschneiden.

Brennschneiden

Wie die Technik genau funktioniert, welche Prozesse hierbei ablaufen und für welche Bereiche die Technik wirklich gut geeignet ist, das erfahren Sie im Folgenden.

Die andere Seite der Wärmeenergie

Die Energie der Wärme ist deutlich leistungsfähiger, als dies aus dem Alltag bekannt sein dürfte. Denn genau auf dieser beruht das Prinzip beim Brennschneiden. Die Technik des Brennschneidens ist innerhalb der Branche auch unter dem Begriff Laserschneiden bekannt. Hierbei handelt es sich um die selbe Technik.

Das Brennschneiden ist sowohl für das Schneiden von Materialien und Objekten im 2D wie auch im 3D Format verfügbar. Natürlich kommen hierfür verschiedene Techniken und Produkte zum Einsatz, die auf das entsprechende Gebiet zugeschnitten sind und hierfür die passenden Eigenschaften besitzen.

Das Prinzip ist jedoch sowohl im 2D- wie auch im 3D-Bereich identisch. Der Laserstrahl bündelt das Licht und richtet die Strahlen auf einen festen Punkt. Hierbei entsteht eine sehr hohe Temperatur. Wie hoch diese ausfällt, ist unter anderem von der Stärke des Lasers und natürlich auch von der verwendeten Technik abhängig. In der Regel sind Temperaturen von mehreren Tausend Grad jedoch keine Seltenheit.

Vorteile und Möglichkeiten dieser Technik

Das Brennschneiden ist für verschiedene Materialien sehr gut geeignet. Besonders beliebt ist die Technik beim sauberen und effizienten Schneiden von Metall, Kunststoff, Leder oder auch Holz. Dank der schnellen und vor allem exakten Arbeit wird das Brennschneiden gerade in der heutigen Zeit immer beliebter und von immer mehr Unternehmen in Anspruch genommen.

Die Unterschiede zu anderen Techniken sind allerdings relativ gering. Grundsätzlich unterscheidet sich das Brennschneiden vor allem durch den fehlenden direkten Kontakt zum Material. Im Vergleich zu anderen Möglichkeiten zum Schneiden verschiedener Materialien wird der Laserstrahl als schneidendes Element aus einer gewissen Distanz aufgebracht.

Hierbei ergibt sich jedoch auch ein sehr großer Vorteil bei der Verwendung: Denn mittels Laserschneiden lässt sich über eine gewisse Distanz arbeiten, auch in Ecken oder schwer zugänglichen Bereichen ist eine Verwendung der Technik gar kein Problem.

Quelle: https://www.kovinc.de/wiki/brennschneiden

Vollautomatischer 3D Rohrlaser

3D Fabri Gear 220 & 400

Die Mazak Fabri Gear gehört zur Gruppe der 3D Rohrlaser der Spitzenklasse. Er setzt neue Maßstäbe bei der Laserbearbeitung von Rohren und Profilen. Sein 3D Schneidkopf kann, kombiniert mit seinen vielen technischen Innovationen und dem vollautomatischen Materialhandling, nie dagewesene komplizierte Profile erstellen.

3D Fabri Gear 220 II

Es besteht die Möglichkeit einer automatischen 3D Rohrlaserbearbeitung von 15m langen Profilen und Rohren. Lange Materialien werden in das Magazin geladen und der Ausladervorgang ist automatisiert. Der 3D Schneidkopf ermöglicht präzise Schneidergebnisse beim Laserschneiden jeglicher Phasen und Winkel. Eine automatische Laserbearbeitung von kurzen Teilen aus langen in unterschiedlichster Form ist auch möglich.

TruLaser Tube 5000

Der Einstieg in die Welt der Laser gelingt Ihnen am einfachsten mit dem TruLaser Tube 5000. Die Allroundmaschine kann konventionelle Verfahren wie Bohren, Fräsen, Stanzen oder Sägen ersetzen. Dabei können Sie sich durch das erprobte Konzept auf eine hohe Produktivität verlassen. Sie können ganz flexibel verschiedene Aufträge unterschiedlichen Hüllkreisdurchmessern und Losgrößen hintereinander fertigen.

TruLaser Tube 5000

Der TruLaser Tube 5000 ermöglicht Ihnen qualitativ hochwertige Schrägschnitte bis 45 Grad und somit auch ein großes Teilspektrum. Der ganze Bearbeitungsprozess wird durch moderne Sensorik kontrolliert und sorgt so für reibungslose Abläufe. Der TruFlow CO2-Laser ermöglicht hochwertige und qualitative Ergebnisse. Sonderprofile können auch dank LoadMaster und Smart Profile Detection automatisch beladen werden.

Lasertube LT8.10

Was auch immer Ihr Produktionsbedarf ist: Der Lasertube LT8.10 kann Ihnen das Beste bieten. Nach Ihrer Wahl kann auf dieser Maschine die konsolidierte CO2 Lasertechnologie oder die neueste Fasertechnologie integriert werden. Nicht nur quadratisch, rund und rechteckig, sondern auch Sonderprofile und offene Profile können entworfen und geschnitten werden. Sie brauchen keine zusätzlichen Werkzeuge.

Lasertube LT8.10

Es gibt kein Produkt auf dem Markt, das Ihnen die vollständige Planungsfreiheit mit der Software Suite BLMelements bietet. Sie wählen das Ladesystem, das am besten zu Ihrer Produktion passt. Sie können es auch positionieren, wo Sie es wollen. Um die Produktivität der Anlage auf ein höheres Niveau zu treiben, treten die kurzen Teile fortlaufend auf das Förderband aus.

Vor- und Nachteile des Handschweißens

Mit Ausnahme von Aluminium eignet sich das Handschweißen für nahezu alle Metalle. Dieses Verfahren lässt sich nicht ausschließlich in den Werkstätten durchführen, sondern auch unter Wasser und im Freien auf Baustellen. Schweißarbeiten können ohne vorherige  Einrichtung und Programmierung durchgeführt werden.

Handschweißen

Gegenüber einer relativ niedrigen Schweißgeschwindigkeit und der fehlenden Mechanisierbarkeit des Verfahrens stehen geringe Kosten für die Ausrüstung, der Geräuschmangel bei dem Gleichstrom-Schweißen und die einfache Handhabung. Es ist zwar notwendig, nach dem Schweißen die Schlackenschicht zu entfernen, diese sorgt jedoch für den höchsten Schutz des Gefüges.

Die Unabhängigkeit der Methode vom Netzstrom und niedrige Anforderungen an erforderlicher Ausstattung sind weitere Vorteile des Handschweißens. Aufgrund der Größe und Leichtigkeit sind die Schweißgeräte sehr mobil und die Schweißarbeiten sind schnell ausführbar. Für weitere Informationen über das Handschweißen besuchen Sie bitte die Website: www.handschweissen.de

Nachteile des Verfahrens:

  • Das Verfahren ist mit gefährlichem Licht, starken Strömen, Wärmeentwicklungen, explosiven Gasen, giftigen Abgasen und Spritzern von flüssigen Metallen verbunden.
  • Aufgrund dessen ist eine zusätzliche Schweißaufsicht notwendig.
  • Der Rauch, der sich beim Handschweißen bildet, enthält krebserregende Stoffe.
  • Höhere finanzielle Kosten bei Massenfertigung.

Auch wenn in der industriellen Fertigung das Roboterschweißen immer mehr an Bedeutung bekommt, bleibt bei der Herstellung von Metallwaren das Handschweißen weiterhin ein unverzichtbarer Prozess. Nach wie vor bietet dieses Verfahren viele Vorteile und ist in der individualisierten Fertigung wesentlich wirtschaftlicher als das Roboterschweißen.

Schweißroboter

Der Großteil der Unternehmen verfügt nicht über das erforderliche Kapital, um eine Roboterschweißanlage zu kaufen. Außerdem können sie ausschließlich im Innenbereich eingesetzt werden, während seine Anwendung das traditionelle Handschweißen auch im Außenbereich findet.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Möglichkeit unwiederholbare Spezialarbeiten zu tun. Viele Handwerksbetriebe führen keine Massenproduktion aus und fertigen individualisierte Produkte. Diese können größtenteils nur durch Handschweißverfahren realisiert werden.

Es gibt verschiedene Handschweißverfahren. WIG-Schweißen und Lichtbogenschweißen werden am häufigsten genutzt in dieser Industrie.

Laserschneiden: 3 Tipps für bessere Ergebnisse

Beim Laserschneiden hängt die Qualität der Ergebnisse von zahlreichen Faktoren ab. Die Kombination aus Optik, Energie und zu bearbeitendem Werkstück muss einwandfrei aufeinander abgestimmt sein, um saubere Schnittkanten zu erzielen und die Nachbearbeitung auf ein Minimum zu reduzieren.

Aus vielen Jahren Erfahrung im Laserschneiden wollen wir in diesem Beitrag Tipps und Tricks geben, die helfen, Zeit und Frust beim Schneiden von Metallen mit dem Laser zu sparen und zu vermeiden. Profitieren Sie von unseren Experimenten, Fehlern und Kniffen, um optimale Ergebnisse beim Metalllaserschneiden zu erzielen.

Tipps für Laserschneiden

Ein Laserschneider ist auf den ersten Blick ein technisch sehr komplexes Gerät. Dabei lässt sich diese Komplexität auf drei wesentliche Bestandteile reduzieren. Sind diese drei Komponenten richtig eingestellt, wie die folgenden Tipps zeigen, sind einwandfreie Arbeitsergebnisse garantiert.

Laserschneiden – Das Objektiv und dessen Reinigung

Im Laufe der Zeit kann das Objektiv im Laserschneider verunreinigt werden. Dies beeinflusst sowohl die Leistung des Lasers als auch den Laserstrahl. Vor jedem Arbeitseinsatz sollte man daher unbedingt das Objektiv kontrollieren und gegebenenfalls reinigen.

Die Reinigungsverfahren unterscheiden sich je nach Lasertyp. Für einen Faser- oder Scheibenlaser muss das Deckglas gereinigt und sauber verschlossen werden, um die Optik im Schneidkopf zu schützen. Die Hersteller von Laserschneidern liefern die Geräte mit Empfehlungen für die Reinigung der Optik aus. In der Praxis zeigt sich schnell, dass sich diese Methoden verbessern und damit viel Zeit sparen lassen. Zugleich erhöht die schonende Reinigung die Lebensdauer des Deckglases und senkt somit die operativen Kosten beim Laserschneiden. Wichtig bei der Reinigung des Deckglases ist es, dass dieses im Anschluss absolut frei von Verunreinigungen und Ablagerungen ist. Das Glas muss kristallklar und frei von Schlieren des Reinigungsmittels sein, dann kann es zum Laserschneiden eingesetzt werden. Je nach Intensität der Benutzung hält das Deckglas bei einem Faserlaser sechs bis acht Monate, bevor es ersetzt werden muss.

Bei einem CO2-Laser ist die Schneidlinse selbst zu reinigen. Hierzu bietet der Fachhandel spezielle Reinigungsmittel an. Deren Anwendung unterscheidet sich je nach Hersteller und Inhaltsstoffen. Bei einem neuen Reinigungsmittel sollte die Anwendung zunächst an einer Glasscheibe geübt werden, bevor man sich damit an die teure Schneidlinse des Laserschneiders wagt. Ist die Schneidlinse und somit das Objektiv des Laserschneiders verkratzt, muss sie in den meisten Fällen kostspielig ersetzt werden. Das Polieren ist nur bei leichten Kratzern an der Oberfläche und mit speziellem Werkzeug und Erfahrung möglich und sinnvoll. Bei der Reinigung und Politur der Linse kommt es auf die eigentliche Bewegung und den Druck an. Den richtigen Druck zu finden ist eine Frage der Erfahrung. Zu wenig Druck auf die Linse verhindert, dass sämtliche Schadstoffe von dieser entfernt werden. Übt man hingegen zu viel Druck aus, so kann das Objektiv bei der Reinigung verkratzen.

Einfacher und sicherer ist die Reinigung der Schneidlinse eines CO2-Lasers mit einem Polarisator. Dieser erzeugt einen Lichtstrahl durch die Linse und zeigt damit exakt, an welchen Stellen diese zu reinigen ist. Zugleich werden Kratzer und Risse im hellen Licht sofort sichtbar.

Laserschneiden – das Zentrieren der Linse

Wie bei allen Dingen in der Optik muss auch beim Laserschneider die Linse optimal fokussiert sein, um ein scharfes Schnittbild zu erreichen. Hierzu werden Testschnitte an Material mit der gleichen Dicke, wie das zu bearbeitende Werkstück vorgenommen. Sind deren Schnittränder einwandfrei scharf, so ist die Linse perfekt ausgerichtet. Mit dem bloßen Auge lassen sich die feinen Ränder nicht perfekt begutachten. Besser ist es daher, eine Lupe mit starker Vergrößerung zu verwenden, und damit die Schnittränder zu betrachten und die Linse beim Laserschneider auszurichten.

Laserschneiden – Der Fokustest

Moderne Laserschneider werden von Werk ab mit einem speziellen Testprogramm ausgestattet. Der Fokustest erfolgt bei diesen Geräten meist automatisch vor jedem Arbeitsauftrag. Zugleich kann der Fokustest beim Laserschneiden jedoch auch manuell aufgerufen und durchgeführt werden.

Je nach Hersteller kann der Fokustest unterschiedlich ausfallen. Bei älteren Maschinen verändert sich dabei die Farbe des Laserstrahls oder es werden die Reglereinstellungen direkt auf einen Coupon graviert. Diese sind dann in das Programm zum Laserschneiden zu übernehmen, um optimale Schnittergebnisse zu erzielen.

Mit den richtigen Einstellungen liefern Laserschneider perfekte Ergebnisse. Hierzu gehört auch die Pflege der Optik, bei der es auf Erfahrung und Fingerspitzengefühl ankommt.

Blech spielt heute eine wichtige Rolle

Blech ist ein Material, dass in unserer modernen Zivilisation praktisch allgegenwärtig ist und eine entscheidende Rolle spielt. Auch wenn Bleche in den letzten Jahrzehnten teilweise durch Kunststoffe ersetzt worden sind, so sind sie dennoch weiterhin unverzichtbar.

Blech

Ob im Fahrzeugbau, in der Luft- und Raumfahrt, der Lebensmittelindustrie, als Baustoff für Fassaden und Dächer, Tanks und Behälter aller Art – die Einsatzmöglichkeiten für Blech sind unglaublich vielfältig und und es komme nimmer wieder neue Anwendungsbereiche hinzu. Das liegt sicher auch an der enormen Materialvielfalt: Bleche werden aus zahlreichen verschiedenen Metallen hergestellt und können sehr unterschiedliche Materialeigenschaften aufweisen, mit denen eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten abgedeckt werden kann. So gibt es neben Stahlblechen auch solche aus Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Messing, Zink, Blei, Zinn, Titan und vieles mehr.

Es gibt Bleche für unzählige Anwendungsgebiete

Bleche sind dünne Metallplatten, die in verschiedenen Stärken erhältlich sind und in verschiedenen, genormten Abmessungen gehandelt werden. Hergestellt werden sie, in dem ein Metallblock mittels Walzen solange bearbeitet wird, bis die gewünschte Materialdicke erreicht ist. Neben dem Angebot als genormte Blechplatten können Bleche auch als sogenannte Coils gehandelt werden. Dabei werden die Bleche zu großen Rollen aufgewickelt – ähnlich einer Toilettenpapierrolle. Um Coils in der Blechbearbeitung verwenden zu können, müssen diese erst mittels spezieller Maschinen abgerollt werden.

Blechbearbeitung ist komplex und vielseitig

Genauso vielgestaltig wie die Bleche selbst und ihre Anwendungsmöglichkeiten ist auch der Vorgang der Blechbearbeitung. Bleche können auf verschiedenste Weise bearbeitet werden.

Blechbearbeitung - Schweißen

Bleche können in bestimmte Maße geschnitten werden, man kann Bleche falzen, stanzen, biegen, tiefziehen, pressen und schweißen – je nach Arbeitsgang wird ein völlig unterschiedliches Ergebnis erzielt. In den letzten Jahrzehnten wurden immer anspruchsvollere und ausgefeiltere Methoden der Blechbearbeitung entwickelt und die vorhandenen Verarbeitungswege verbessert.

Moderne Technik verändert die Blechbearbeitung und eröffnet neue Möglichkeiten

Dabei kommen in der Blechbearbeitung zunehmend moderne Technologien zum Einsatz, wie das Blechlaserschneiden, bei dem der Zuschnitt von Blechen mit Hilfe eines energiereichen Laserstrahls vorgenommen wird, der von einer computergesteuerten Verarbeitungsmaschine präzise geführt werden kann und so Bleche aller Art auch in extrem komplexen Formen zuschneiden kann. Die Blechverarbeitung ist ein Zweig der Metallindustrie, der sich in den vergangenen Jahrzehnten ständig weiterenwickelt hat und in dem die Fertigungsverfahren permanent fortentwickelt und verbessert werden.

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

Wie funktioniert das Wasserstrahlschneiden?

Wasserstrahlschneiden gehört zu den schnellstwachsenden industriellen Fertigungsverfahren. Vor allem die einfache Handhabung, die Effektivitätssteigerungen und die vielseitigen Anwendungsfelder überzeugen Nutzer in verschiedensten Branchen in ihre Produktionsprozesse STM Wasserstahlschneid-Anlagen zu integrieren. Durch das Wasserstrahlschneiden kann fast jedes Material geschnitten werden. STM Systeme sind aus diesem Grund in der Luft-, Automobil- oder Raumfahrtindustrie, im Stein- und Fliesen-Bereich, im Werkzeug- und Formenbau, sowie in der Lohnfertigung oder dem Metallbau zu finden.

Wasserstrahlschneiden

Beim Wasserstrahlschneiden wird Wasser durch Leitungen zum Schneidekopf mithilfe einer Hochleistungspumpe gepumpt. Der Wasserstrahl, der dabei entsteht und das Material schneidet erreicht einen Druck von 6000 bar. Bei diesem Verfahren beträgt die Austrittsgeschwindigkeit bis zu 1000 m/s. Dabei entsteht beim Schneidevorgang sehr wenig Wärme. Den Wasserdruck erzeugen und kontrollieren das Design der Maschine und hochkomplexe Werkstoffe. Da das Wasser beim Wasserstrahlschneiden wegen des hohen Drucks des Wasserstrahls keimfrei ist, muss es nicht aufwändig vorbehandelt oder aufbereitet  werden. Das Wasserstrahlschneiden zählt somit zum umweltschonenden Schneideverfahren. Man unterscheidet grundsätzlich zwischen zwei Wasserschneidverfahren – und zwar zwischen dem Wasserstrahl- und Abrasivstrahlschneiden.

Da beim Wasserstrahlschneiden zum Schneiden eines Werkstückes ein Hochdruckwasserstrahl verwendet wird, treten keine Veränderungen des Materials am  Werkstück auf. Dies zählt zu den  größten Vorteilen dieses Schneideverfahrens.

Weitere Vorteile sind diese:

  • durch das Wasser wird Schnittspalt ständig gekühlt,
  • chemische und thermische Deformationen sind ausgeschlossen,
  • keine Gefahr vor Verfärbungen oder Verzug am Werkstück,
  • mit dieser Methode sind sogut wie alle Materialien schneidbar,
  • geschnitten wird ohne Entwicklung von giftigen Dämpfen oder Gasen,
  • verwendet werden nur Naturstoffe,
  • mit diesem Schneide-Verfahren lassen sich dicke Werkstoffe schneiden,
  • kein Bedarf an Nachbearbeitung wegen der hohen Präzision dieses Verfahrens und  gratfreien Schnittkanten.

Das Wasserstrahlschneiden hat trotz der vielen Vorteile auch Nachteile:

  • Die Schneide-Geschwindigkeit ist gegenüber anderen Schneide-Verfahren langsam.
  • Mit wachsender Tiefe verliert der Schneide-Strahl wegen der Reibungskräfte an der Schnittfläche an Energie und die Schnittqualität verschlechtert sich dadurch.
  • Das zu schneidende Material befindet sich im dauerhaften direktem Wasserkontakt.
  • Später muss das Schneide-Wasser aufgearbeitet werden. Das Abrasivmittel muss separat entsorgt werden.

Ob ein Werkstoff mit dem Laserschneiden oder Wasserstrahlschneiden bearbeitet wird, hängt von seinen Materialeigenschaften ab. Im Vergleich zum Laserschneiden hat das Wasserstrahlschneiden keine Stärkeneinschränkung bis 150 mm und keine Schwierigkeiten mit reflektierenden Materialien wie Aluminium und Messing. Noch ein Vorteil von Wasserstrahlschneiden gegenüber dem Laserschneiden ist, dass die Wartung der Anlage deutlich einfacher ist. Das Wasserstrahlschneiden besiegt das Laserschneiden besonders bei großen Materialstärken.

Die WIG-Methode des Handschweißens

WIG-Schweißen zählt zu den Schmelzschweißverfahren. WIG ist die Kurzform für Wolfram-Inertgas-Schweißen. Generell hat das WIG-Schweißen einige besondere Merkmale gegenüber sonstigen Schweißverfahren. Eines dieser Merkmal ist, dass beim WIG-Schweißen eine nicht abschmelzende Elektrode genutzt wird.

WIG-Schweißen

Die Schweißanlage besteht aus einem Schweißbrenner und einer elektrischen Quelle für Wechsel- und Gleichstrom. Das Gerät ist mit Schläuchen gekoppelt und enthält u.a. die Schweißstromleitung, die Steuerleitung und eine Rück- und Zuführung für Kühlmittel und Schutzgas. WIG-Schweißen erfordert viel Strom. Der Lichtbogen wird meist durch eine Hochfrequenzzündung erzeugt und stellt die erforderliche Energie bereit. Mittels des Aufdeckens der Wolframelektrode auf das Werkstück tritt bei einer Kontaktzündung ein Kurzschluss auf. Das bewirkt das Brennen des Lichtbogens zwischen Wolframelektrode und Werkstück.

In der Praxis ist es so, dass die meisten Werkstoffe mit Gleichstrom verschweißt werden. Dabei wird der Brenner an den weniger heißen Minuspol angeklemmt. Bedeutend ist dabei, dass die verwendeten Bestandteile wie Schutzgas, Anschliff der Wolframnadel und der verwendete Schweißzusatzwerkstoff  an das Schweißgut angepasst sind.

WolframelektrodeEin Hochfrequenzzünder setzt die Wolframelektrode unter hohe Spannung. Folglich ionisiert das Gas zwischen der Elektrode und dem Werkstück. Inerte Gase wie Argon, Stickstoff, Helium und Gasgemische werden dazu verwendet, wobei Stickstoff als Schutzgas dient. Beim WIG-Schweißen werden auch Gasgemische mit Zusatz von Wasserstoff genutzt. Beim Gleichstromschweißen liegt die Elektrode auf dem Minuspol. Dadurch wird das Verfahren bei legiertem Stahl und NE-Metallen genutzt. Durch Wechselstromschweißen werden meist Leichtmetalle verbunden.

Im Vergleich zu Schmelzschweißverfahren bietet das WIG-Schweißen einige Vorteile:

  • Jedes Schmelzschweiß geeignetes Metall kann mit WIG geschweißt werden.
  • Wenige gefährliche Schadstoffe oder Spritzer.
  • Stromstärke und Schweißzusatz sind nicht miteinander verbundenen.
  • Strom und Schweißzusatz können je nach Wunsch geregelt werden.

Bei den ersten Schweißversuchen mit dem WIG-Verfahren als Handschweißen sollte auf angemessene Schutzkleidung geachtet werden. Zudem sollte ein Ausbilder oder erfahrener WIG-Schweißer Instruktionen geben. Nur bei korrekter Ausführung werden gute und langfristig befriedigende Resultate erzielt.

WIG-Schweißen bietet allerdings auch ein paar wenige Nachteile:

  • WIG-Schweißen ist anfällig für Wind.
  • Daher kann WIG-Schweißen nur in Innenräumen ausgeführt werden.
  • Rost muss vor dem Schweißen auf jeden Fall entfernt werden.

Nichtsdestotrotz wird das WIG-Schweißen sehr häufig verwendet. Es gehört dank seiner Vorteile zu den beliebtesten Verfahren beim Handschweißen.

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