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Schneiden mit Licht, Wasser oder Plasma – wie funktioniert das überhaupt?

Fertigungsverfahren

Laserschneiden
Das Laserschneiden ist eine von mehreren Metallbearbeitungstechniken, die heutzutage im Einsatz sind. © pixabay.de, Michal Jarmoluk (CCO Public Domain)

Die moderne Industrie ist auf präzise und verlässliche Werkstücke angewiesen. Diese lassen sich nur mit modernen und hochwertigen Schneidetechniken erzielen. Insbesondere das Schneiden mit Licht, Wasser und Plasma erfreut sich großer Beliebtheit. Es gibt bereits heute viele Anwendungsgebiete für solche Schneidetechniken und gerade durch die Digitalisierung werden sich die Anwendungsgebiete noch erweitern. Bei der Auswahl des passenden Schneidverfahrens sind verschiedene Kriterien zu berücksichtigen.

Schneiden mit Licht

Schneiden mit Licht ist ein Überbegriff für viele unterschiedliche Schneidverfahren. Insbesondere das Laserschneiden gehört hierzu. Durch die große Auswahl an Verfahren können diverse Werkstücke bearbeitet und zahlreiche Projekte realisiert werden. Insbesondere das Brennschneiden kommt häufig zum Einsatz. Hierbei wird Sauerstoff als Schneidgas verwendet, wodurch hohe Schneidgeschwindigkeiten erreicht werden können. Hierdurch ist es problemlos möglich, selbst Bleche mit einer Dicke von 30 mm zu schneiden.

Eine weitere Form des Schneidens mit Licht ist das Sublimierschneiden. Hier kommen Helium, Argon oder Stickstoff als Schneidgase zum Einsatz. Der Vorteil dieses Verfahrens ist, dass es schmelzarm abläuft und keine Oxidationsrückstände an den Kanten verbleiben. Die Geschwindigkeit beim Schneiden ist etwas langsamer als bei anderen Verfahren, dafür sind die Schnitte besonders fein und exakt. Ein drittes übliches Verfahren beim Lichtschneiden ist das Schmelzschneiden. Dieses kann ausschließlich bei Werkstoffen verwendet werden, die schmelzbar sind. Dieses Verfahren ermöglicht sowohl raue als auch glatte Schnitte, die je nach benötigter Genauigkeit schnell oder mit etwas mehr Bearbeitungszeit hergestellt werden können. Wie beim Sublimierschneiden kommen auch hier vorrangig Stickstoff und Argon zum Einsatz.

Plasmaschneiden

Das Plasmaschneiden ist mit dem Laserschneiden verwandt, unterscheidet sich aber deutlich von diesem. Beim Plasmaschneiden kommt ein Lichtbogen zum Einsatz, mit dem ein Werkstück bearbeitet werden kann. Hierfür ist es notwendig, ein Gas zu verwenden, das leitfähig ist und eine extrem hohe Temperatur ermöglicht. Dies wird über ein spezielles Plasma erreicht. der Lichtbogen sorgt dafür, dass das zu bearbeitende Metall schmilzt, und der Gasstrahl bläst überschüssige Materialreste weg. Hierdurch entsteht eine präzise Schnittfuge.

Abhängig vom Einsatzgebiet kommen unterschiedliche Plasmaschneider zum Einsatz. In der Industrie sind es vor allem CNC-Plasmaschneidanlagen, mit denen hochwertige Schnitte vorgenommen und passgenau Werkstücke erzielt werden können. Es gibt aber auch kleinere Plasmaschneider für den Hausgebrauch, mit denen handwerkliche Projekte realisiert werden können. Bei deren Auswahl spielen vor allem der Schneidstrom, die Schneidleistung und die Schneidbreite eine wichtige Rolle.

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Symbolbild Wasser
Ein großer Vorteil beim Schneiden mit Wasser ist, dass sich das Werkstück kaum erhitzt. © pixabay.de, congerdesign (CCO Public Domain)

Schneiden mit Wasserstrahl

Wasserstrahlschneiden kommt insbesondere bei temperaturempfindlichen Materialien zum Einsatz. Dieses Verfahren arbeitet mit einem Hochdruckwasserstrahl, der je nach Wunsch grob oder fein sein kann. Entsprechend dünn oder breit sind die entstehenden Schnitte. Durch den Einsatz von Wasser wird der Werkstoff während des gesamten Bearbeitungsprozesses gekühlt. Hierdurch ist sichergestellt, dass möglichst geringe Temperaturen auftreten und das Material geschont bleibt.

Wasserstrahlschneiden kann für sehr komplexe Schnittmuster genutzt werden. Die filigranen strahle sorgen dafür, dass die entstehenden Werkstücke äußerst exakt sind und passgenau eingesetzt werden können. Anwender sind bei der Nutzung vom Wasserstrahlschneiden flexibel und können mit den Schnitten überall beginnen. Somit ist es nicht zwingend erforderlich, den ersten Schnitt am Rand anzusetzen. Des Weiteren erweisen sich Wasserstrahlschneider als äußerst zuverlässig, da es nicht dazu kommen kann, dass die Werkzeuge verklemmen und repariert werden müssen.

Anwendungsgebiete der verschiedenen Schneidtechniken

Die verschiedenen Schneidetechniken kommen in jeweils anderen Einsatzgebieten vor. Das Laserstrahlschneiden ist in der Industrie und Forschung beliebt, da es sich bereits bei geringen Mindeststückzahlen lohnt. Die hohe Flexibilität ist ebenfalls praktisch und das Verfahren steht für eine optimale Ausnutzung des jeweiligen Materials. Entsprechend ist eine hohe Wirtschaftlichkeit gegeben.

Das Plasmaschneiden ist ein besonders vielfältiges Verfahren, das im Maschinenbau ebenso zum Einsatz kommt wie im Anlagenbau und in der Automobilindustrie. Einige Unternehmen setzen es beim Rohrleitungsbau ein, während andere beim Brückenbau oder beim Chemieanlagenbau darauf vertrauen.

Das Hochdruckwasserstrahlverfahren steht für eine große Vielseitigkeit. Ganz unterschiedliche Materialien von weichem Schaumstoff bis hin zu harten Steinen können damit bearbeitet werden. Insbesondere bei der Metall-und Lederbearbeitung kommt es zum Einsatz. Der Wasserstrahl dient hierbei nicht allein dem Trennen von Werkstoffen, sondern wird auch zum Entgraten verwendet.

Die Bedeutung von Schneidtechniken für die Digitalisierung

Die Digitalisierung führt zu immer neuen Anwendungsgebieten für die unterschiedlichen Schneidetechniken. Gerade beim Einsatz von KI, aber auch im Bereich „Autonomes Fahren“ werden ganz neue Werkstücke und Technologien benötigt. Die einzelnen Schneidverfahren machen es möglich, passgenaue und hochwertige Werkstücke zu erzielen, die mit früheren Verfahren gar nicht hätten hergestellt werden können. Somit lassen sich Projekte realisieren, bei denen es auf eine hohe Genauigkeit und Verlässlichkeit ankommt.

Einzelne Komponenten für Computer oder Roboter können mit den diversen Schneidverfahren schnell und kostengünstig hergestellt werden. Unternehmen haben somit die Möglichkeit, neue Ideen und Projekte auszuprobieren, ohne große wirtschaftliche Risiken einzugehen. Gerade im Bereich der Digitalisierung, in der noch viel Entwicklungspotential steckt, ist das ein immenser Vorteil.

Die verschiedenen Schneidverfahren zeichnen sich durch eine hohe Sicherheit aus

Ein Merkmal der verschiedenen Schneidetechniken ist, dass sie präzise sind und somit eine hohe Arbeitssicherheit mitbringen. Verletzungen und Unfälle lassen sich durch moderne Anlagen effizient vermeiden. Dennoch ist es wichtig, dass die für die Schneidverfahren zuständigen Mitarbeiter optimal ausgebildet sind und viel Erfahrung im Umgang mit den Schneidtechniken mitbringen. Unternehmen bieten daher immer wieder Fort- und Weiterbildungen an, um die nötigen Fachkräfte zur Verfügung zu haben, die für die Schneidverfahren benötigt werden. Kunden achten verstärkt darauf, zuverlässige Anbieter zu finden, die moderne Technologien verwenden und sich immer weiterbilden.

Fazit

Moderne Schneidverfahren wie das Schneiden mit Licht, Wasser und Plasma sind aus der modernen Industrie nicht mehr wegzudenken. Gleichzeitig entdecken immer mehr private Nutzer Technologien wie Plasmaschneider für sich, um eigene Projekte zu realisieren und umzusetzen. Die wirtschaftliche Bedeutung der einzelnen Schneidverfahren kann gar nicht hoch genug eingeschätzt werden. Ganz unterschiedliche Industriezweige und Firmen setzen sie ein, um passgenaue und zuverlässige Werkstücke zu erhalten, mit denen sie vielfältige Projekte realisieren.

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