Wirtschaftlichkeit, Betriebskosten, Schnittgeschwindigkeit beim autogenen Brennschneiden

Moderne Brennschneidanlage auf schwerer Portalbrücke, kombiniert mit mehreren Schneidportalen auf einem 50 m langen S49-Schienensystem mit Absaugtischen mit Kammerabsaugung
Moderne Brennschneidanlage auf schwerer Portalbrücke, kombiniert mit mehreren Schneidportalen auf einem 50 m langen S49-Schienensystem mit Absaugtischen und Kammerabsaugung

Autogenschneiden gilt allgemein nicht gerade als ein schneller Schneidprozess, dennoch gibt es in vielen Bereichen der Industrie keine wirtschaftlichere Alternative zum Autogenschneiden, wenn die Bleche besonders dick sind.

Daher stellen sich dem Anwender die folgenden Fragen:

Wie hoch sind die Kosten beim Brennzuschnitt? 

Von welchen Einflussgrößen hängen seine Wirtschaftlichkeit und seine Betriebskosten ab?

Wie kann man die Kosten beim autogenen Brennschneiden reduzieren?

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Schnittgeschwindigkeiten beim autogenen Brennschneiden

Schnittgeschwindigkeiten für das Brennschneiden im Vergleich zum Plasmaschneiden:

Die folgende Tabelle zeigt Schnittgeschwindigkeiten im Vergleich: Brennschneiden mit Acetylen, Brennschneiden mit Propan versus Plasmaschneiden mit modernem Sauerstoff-Mischgasekopf. Die Beispielwerte entstammen aus konkreten Tabellenbüchern einiger Düsenhersteller für autogene Brennschneider, die wir ebenso als Durchschnittswerte zusammengefasst haben.

Dabei haben wir als Heizgas Acetylen versus Propan gegenübergestellt. Die Werte verstehen sich als Durchschnittswerte und können daher von Ihren Schneiddatentabellen, die für die von Ihnen verwendeten Düsen gelten, abweichen.

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Blechdicke:
Baustahl S235
Schnittgeschwindigkeit
Sauerstoff-Autogenbrenner
mit Acetylen als Heizgas (ø-Werte)
Schnittgeschwindigkeit
Sauerstoff-Autogenbrenner
mit Propan als Heizgas (ø-Werte)
Schnittgeschwindigkeit
Plasma Qualitätsschnitt
(ø 260A bis 360 A)
10 mm 630 mm/min 510 mm/min 2.600 mm/min
15 mm 560 mm/min 475 mm/min 2.537 mm/min
20 mm 520 mm/min 450 mm/min 2.235 mm/min
25 mm 450 mm/min 420 mm/min 1.700 mm/min
30 mm 420 mm/min 400 mm/min 1.350 mm/min
35 mm 405 mm/min 395 mm/min 1.112 mm/min
40 mm 395 mm/min 390 mm/min 875 mm/min

Wie dick schneidet das autogene Brennschneiden?

Das Schneiden dicker kohlenstoffhaltiger Stähle ist bis zu einer Dicke von ca. 3.000 mm im Labor bereits bewiesen worden.
Diese Schneiddicke wurde mit einem Sauerstoffschneiddruck von weit über 100 bar erzielt.

Industriell werden Dicken bis 1.500 mm von einigen wenigen Spezialbetrieben geschnitten. 
Dabei ist zu beachten, dass der Kohlenstoffgehalt des Stahls kleiner als 0,3 % betragen sollte. Liegt er darüber, muss das Material vor- und eventl. auch nachgewärmt werden, um Risse und Spannungen zu reduzieren.
Liegt der Kohlenstoffgehalt über 1,5 / 1,8 % ist autogenes Brennschneiden in dieser Form nicht mehr möglich.

Übrigens: Geschnitten wird immer mit Sauerstoff, der eine Reinheit von min. 99,95 % besitzen muss. Je höher der Reinheitsgrad des Sauerstoffschneidgases, desto besser und schneller erfolgt der Schnitt.
Geschnitten wird beim autogenen Brennschneiden immer mit Sauerstoff, das Heiz- und Brenngas dient lediglich dazu, den Oxidationsprozess in Gang zu setzen und ihn während des Schneidens aufrecht zu halten.

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Vergleich von Schnittgeschwindigkeiten beim Autogenschneiden versus Plasmaschneiden

Hinweis:
Die hier vorgestellten Zahlen können von dem jeweiligen Gerätetyp abweichen. Je nach Einstellungsvorlieben wählen erfahrene Maschinenbediener ihre eigenen Schnittgeschwindigkeiten, so dass auch dabei Abweichungen von ± 10 % bis 15 % möglich sind. Beim Plasmaschneiden entstehen beim Wechsel eines Strombereichs Sprünge in den Schneidtabellen, so dass nicht immer lineare Schnittgeschwindigkeitsverläufe, die sich bequem interpolieren lassen, anwendbar sind. Alle Angaben ohne Gewähr.

  • Plasma schneidet 40 mm dicken Stahl mit 750 mm/min bis 900 mm/min, je nach Brenner und Leistung auch noch schneller, bis zu 1.400 mm/min sind möglich!
  • Plasma kann 10 mm dicken Stahl, je nach Brenner und Leistung von 1.900 mm/min bis 4.500 mm/min schneiden - je nach gewünschten Qualitätserfordernissen. 
  • Autogenes Brennschneiden: 40 mm dicker Baustahl wird je nach Brenner und Gasart, verwendeter Düse mit ca. 280 mm/min bis 380 mm/min gebrannt.
  • Autogenes Brennschneiden: 10 mm dicker Baustahl kann mit ca. 550 mm/min bis 750 mm/min gebrannt werden.

Die Lochstech-Vorheizzeit dabei kann je nach Gassorte 20 - 45 sek. betragen. Bei Acetylen liegt die Lochstechzeit bei einem 20 mm dicken Baustahl um die 20 Sekunden, wird mit Propan aufgeheizt verlängert sich diese Zeit üblicherweise auf rund 30 - 40 Sekunden, je nachdem mit welchem Druck vorgeheizt wird. Mit speziellen Vorheiztechniken lässt sich jedoch auch bei Propan die Vorheizzeit erheblich reduzieren.

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Wirtschaftlichkeit und Betriebskosten beim Autogenschneiden

Wir haben eine Gesamtbetrachtung der Wirtschaftlichkeit in unserem Artikel "Schneidverfahren im Vergleich" im Menü Potentiale & Kosten/Betriebskosten detaillierter erfasst und dort auch die Vor- und Nachteile im Bezug auf die anderen Schneidverfahren ergänzt.

Die Tabelle legt darüber hinaus offen, dass nicht allein der Stundensatz über die Wirtschaftlichkeit einer Anlage entscheidet, sondern die Schnittleistung, d.h. wie lange braucht das eine System gegenüber dem anderen, um einen Auftrag abzuwickeln.

Diese Tabelle sagt hingegen nichts aus über die Wertschöpfung, die mit dem jeweiligen Zuschnitt erzeugt wurde. Eine solche Berechnung ist nur an konkreten Musterteilen mit konkreten Rahmenbedingungen möglich. Das Ergebnis einer Wirstschaftlichskeitsanalyse kann auch zeigen, dass das langsamste der vier Schneidverfahren, in unserem Fall sei dies das Wasserstrahlabrasivschneiden unter bestimmten Anforderungen, sogar das Wirtschaftlichste sein kann. Es hängt damit immer von konkreten Einzelfall ab und kann nicht verallgemeinert werden.

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