Laserschneiden - Schneidwissen für die Praxis

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Bild 1. Vielfältige Laserteile aus unterschiedlichen Metallen mittels Faserlaser geschnitten.
Bild 1. Vielfältige Laserteile aus unterschiedlichen Metallen mittels Faserlaser geschnitten.

Ein Laserstrahl wird dazu verwendet, um gezielte und präzise Schnitte oder Markierungen auf verschiedenen Materialien wie Metall, Kunststoff oder Glas durchzuführen. Dabei wird die Energie des Laserstrahls gebündelt und fokussiert, um eine hohe Genauigkeit zu gewährleisten.

Beim Laserschneiden wird das einzigartige, frequenz- und phasengleiche Licht immer häufiger in verschiedenen Anwendungen genutzt, wie beim Schweißen, Beschriften, Reinigen oder Beschichten von Materialien und beim Schneiden. Es hat einen festen Platz in der Metallverarbeitung und zählt zu den präzisen und schnellen thermischen Schneidverfahren.

Dies ermöglicht es, komplexe Formen oder feine Details mit großer Präzision zu bearbeiten. Der Laserstrahl kann je nach Bedarf in seiner Intensität und Wellenlänge angepasst werden, um die optimale Ergebnisse zu erzielen. Durch diesen technologischen Fortschritt können zahlreiche Anwendungen in der Industrie, Medizin und anderen Bereichen realisiert werden.

Beispiel für Laserschneiden: Gelasertes Fahrrad mit CO2-Laser aus Edelstahl 1.4301
Beispiel für Laserschneiden: Gelasertes Fahrrad mit CO2-Laser aus Edelstahl 1.4301

Was benötigt man zum Laserschneiden?

Es gibt verschiedene Einsatzfälle für das Laserschneiden. Im Schneidforum gehen wir davon aus, dass Du feste Stoffe wie Stahl, Metalle, Glas, Kunststoffe etc. schneiden möchtest. Denn beim Laserschneiden in beispielsweise medizinischen Anwendungen unterscheiden sich die erforderlichen Komponenten wesentlich. Die folgenden Erklärungen gelten daher nur für industrielle Anwendungen beim Laserschneiden von Metallen und anderen festen Stoffen.

Eine Laserschneidanlage besteht im wesentlichen aus:

  • geeigneter Laserstrahlquelle
  • Strahlführung
  • Schneidkopf
  • CNC-gesteuerte Portalanlage mit der erforderlichen Anzahl an CNC-Achsen
  • der entsprechenden Sicherheitsausstattung - ein wesentliches Merkmal bei Laserschneidanlagen
  • CAD/CAM-Programmiersoftware
  • Laserschneidtisch mitsamt der erforderlichen Filteranlage
  • Energieversorgung bestehend aus elektrischer Energie und einer Gasversorgung.
  • gegebenenfalls Automatisierungskomponenten wie ein Wechseltisch oder ein angeschlossenes Hochregallager
  • geeignetes Schneidmaterial

Die einzelnen Komponenten erklärt:

Damit wir Laserschneiden können brauchen wir:

  • Ein geeignetes Maschinenführungssystem für den Laserstrahl. Als Basis ist mindestens ein drei Achsen-Koordinatensystem mit einer laseroptischen Z-Achse erforderlich.
  • Eine Strahlführung: Der Faserlaser wird über eine Glasfaser durch Energieketten zur Z-Achse geleitet und dort im Laserschneidkopf, der Laseroptik, fokussiert. Dabei gibt es eine Reihe von weiteren physikalischen Parametern zu beachten, deren Einstellungen die CNC-Steuerung, Sensoren und Aktuatoren übernehmen.
  • Das CNC-gesteuerte Führungssystem bewegt den Laserstrahl über das Schneidmaterial in der dafür geeigneten Geschwindigkeit und Beschleunigung.
  • Dynamik: Da der Laserstrahl heutiger Systeme auch 30 kW (Stand 2022) besitzt sind extrem hohe dynamische Leistungen erforderlich. Je nach Blechdicke schneiden heutige Laserschneidanlagen mit Geschwindigkeiten von mehr als 20 m/min im dünneren Blechdickenbereich. Zum Teil schneiden Laser auch mit über 100 m/min. Die Positioniergeschwindigkeiten liegen bei manchen Anlagen um die 200 bis 300 m/min.
    Die für eine exakte Konturenfahrt erforderliche Beschleunigung liegt oftmals bei mehr als 5 m/s2. Die dafür erforderlichen hohen Antriebskräfte erfordern auch ein entsprechend steifes und schwingungsarmes Maschinenbett. Schwingungen beim Zuschnitt sind in jedem Fall zu vermeiden, da dies zu unbrauchbaren Schnittergebnissen führen würde. Daher sind viele Maschinen aus Spezialmaterialien schwingungsarm aufgebaut, mit Beton oder anderen Stoffen ausgegossen oder verfügen über ein Maschinenbett aus Granit.
  • Auch an das Maschinenfundament werden hohe Anforderungen gestellt, damit die erforderlichen Beschleunigungskräfte schwingungsarm erreicht werden können. Damit diese Maschinen- und Steuerungsanforderungen erfüllt werden können, ist ein erheblicher Aufwand bei der Regelungs- und Antriebstechnik sowie der Maschinenkonstruktion erforderlich, der sich natürlich auch im Investitionspreis niederschlägt.
  • Energie: Des Weiteren wird Gas sowie elektrische Energie benötigt. Welches Gas einzusetzen ist, entscheidet die Anwendung. Stickstoff N2 wird häufig verwendet und beim Schneiden von Stahl kommt auch Sauerstoff O2 zum Einsatz.
  • Ein geschulter Maschinenbediener darf natürlich auch nicht fehlen.
  • Zum Laserschneiden ist auch eine Arbeitsvorbereitung AV erforderlich, die über ein geeignetes CAD/CAM-Programmiersystem verfügt. Die AV sorgt dafür, dass die entsprechend eingehenden Schneidaufträge auf Blechen so verschachtelt werden, dass der geringste Materialverschnitt anfällt und die Aufträge in der benötigten Lieferzeit fertig gestellt werden. Ohne eine leistungsfähige AV ist der wirtschaftliche Betrieb eines Laserschneidzentrums kaum möglich.

Was kostet ein Laserschneider?

Leider gibt es nicht den einen Preis für einen Laserschneider. Je nach Aufgabenstellung, Ausstattung, Größe und Umfang der Laserschneidanlage variieren die Preise um ein Vielfaches, so dass pauschale Angaben kaum weiterhelfen.

IN DER REGEL WIRD DER PREIS VON DER ANWENDUNG BESTIMMT:

  • Was will man schneiden?
  • Wie dick will man schneiden?
  • Wie groß soll die Schneidanlage sein?
  • Wie viele Schichten soll die Anlage durcharbeiten können?
  • Wie hoch soll die Auslastung und die Verfügbarkeit sein?
  • Wie einfach soll die Anlage bedient werden können?
  • Soll die Laserschneidmaschine automatisiert werden?
  • etc.

    Grobe geschätzte Marktübersicht (Stand 2023): Rechne mit Kosten für einen kleinen Werkstattlaser von unter 150.000,- € (spezielle Laser z.B. für Goldschmiede sind bereits ab  25.000,- erhältlich) aufwärts bis weit über 1 Mio. € für Großformatlaser mit hoher Leistung und Automatisierung, Lagersystem etc. Die Durchschnittsanlagen in der Industrie mit hoher Leistung liegen eher bei 500.000,- € bis 1 Mio. € zzgl. Nebenkosten wie Fundamente, Schulungen etc.

    Preisdiskussion und Praxistipps für Lasercutter

    Dennoch versuchen wir eine grobe Übersicht für Deine Planung als zukünftiger Lasercutter zu erstellen, die ohne Gewähr ist. Die Preise befinden sich in einer marktbedingten Entwicklung, so dass auch starke Schwankungen zu diesen Angaben möglich sind.

    • Für Do-It-Yourself Akteure, die sich einen Lasercutter selber bauen möchten und einen xy-Koordinatentisch mit CNC-Steuerung, Schrittmotoren und DXF-Schnittstelle bereits besitzen, stellt sich die Frage nach dem Preis einer geeigneten Strahlquelle.
      Bis vor wenigen Jahren galt noch die Faustformel pro 1 kW Laserleistung müsse man rund 50.000,- Euro zahlen. Doch dies ist Geschichte. Heute können Faserlaserstrahlquellen mit 1 kW Leistung bereits für deutlich unter 50.000,- Euro am Markt erstanden werden und zum Teil auch unter 25.000,- Euro.
    • Darüber hinaus lebt die Effizienz eine Laserschneidanlage von den korrekten Betriebsparametern. Im Eigenbau müssen alle erforderlichen Parameter für Gase, Drücke, Durchflüsse, Schnittgeschwindigkeiten, Abstand etc. selber ermittelt werden - und dies für jede Materialart und Dicke. Dies kann ein aufwendiges und kostspieliges Unterfangen werden und am Ende zu höheren Kosten führen, als wenn man gleich eine fertige und CE-konforme Anlage gekauft hätte.
    • Importe aus Asien: Wird die Ware direkt aus Asien bezogen, so sind noch weitaus geringere Beträge zu zahlen. Aber Achtung: Laser unterliegen einer Reihe von sicherheitstechnischen Anforderungen und Gesetzen, welche die importierten Anlagen nicht immer erfüllen, daher ist Vorsicht geboten. Der Betreiber der Anlage haftet gemäß Produkthaftung und er haftet für ein etwaiges mangelhaftes CE. Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass ein nichteuropäisches Unternehmen mit der neuen Maschinenverordnung (gilt seit 2023) Probleme haben wird bzw. diese nicht in allen Punkten erfüllt. Daher ist von fragwürdigen Grauimporten, welche diese gesetzlichen Bedingungen nicht erfüllen, sehr abzuraten.
    • Fertiganlagen: Für Unternehmen, die weniger gerne experimentieren, sondern lieber direkt in die Produktion einsteigen möchten, wird es sich eher empfehlen, gleich zu einer Fertiganlage zu wechseln. Dabei besteht der Lasercutter aus der Strahlquelle, der Strahlführung, dem Laserschneidkopf, dem xy-Koordinatentisch samt CNC und CAD/CAM-Steuerung sowie - nicht vergessen - einer ordentlichen Staubfilterung und einer CE-konformen Einhausung der gesamten Maschine. In diesem Fall sehen die Kosten gleich ganz anders aus und liegen, je nach Leistung, Automatisierung und Tischgröße im Bereich von ca. 500.000 Euro bis 1.500.000 Euro und auch darüber hinaus.
      Mittlerweile kommen auch Laserschneider für unter 300.000,- auf den Markt, wobei man auch hier genau unterscheiden sollte, welche Anforderungen, Qualitäten, Ausbaumöglichkeiten und Serviceleistungen damit verbunden sind.
    • Lasercutter mit Automatisierung: Unternehmen, die im großen Stiel in das Lasergeschäft einsteigen, setzen auch auf eine wirtschaftliche Intralogistik und bauen um den Laserschneider gleich die passende Beschickung mit ein. Hochregallager, automatische Zufuhr und Entnahme der Platten und Teile bis hin zur Einsortierung der Zuschnitte auf Paletten können Handlingsysteme übernehmen. Selbstverständlich vollautomatisiert und auftragsbezogen, so wie es eine vernünftige Digitalisierung und Automatisierung heutzutage ermöglichen.
      Dass dabei die Preise schnell die 1 Mio. Marke weit übersteigen, dürfte nicht wundern.  Entsprechenden Durchsatz an Laserteilen vorausgesetzt, kann man die Wirtschaftlichkeit und die Produktionskapazität eines derartig automatisierten Systems nicht mit einem einfachen Lasercutter vergleichen.

    Fazit: Die Bandbreite der Marktpreise ist sehr groß und nicht pauschal bestimmbar. Entscheidend ist der Einsatzfall, die Aufgabenstellung, der Automatisierungsgrad der Fertigung, die Digitalisierungsstufe, der Durchsatz, die Größe und die Leistung. Zu empfehlen ist immer das Einholen von aktuellen Marktpreisen für Laserschneider, bei denen Sie den Herstellern möglichst die gleiche Aufgabenstellung zukommen lassen, damit ein Vergleich der Angebote für Dich einfacher ist.

    Praxistipps:

    1. Zu den Kosten für den Laserschneider kommen noch sekundäre Kosten hinzu, die Du nicht aus den Augen verlieren solltest. Je nach Typ und Hersteller sind bestimmte Aufstellungsanweisungen zu beachten, welche die Kosten erheblich beeinflussen können. Beispielsweise wenn der Laser ein klimatisiertes Umfeld benötigt, hohe Anforderungen an das Fundament stellt, Staubfreiheit oder eine schnelle Beschickung der Anlage verlangt und damit die Lagervorhaltung des Materials in den Kosten hochtreibt, besondere Ansprüche an die Energieversorgung stellt etc. so können die Kosten schnell aus dem Ruder laufen. Auch diese Punkte können schnell einige Zehntausend Euro betragen und dürfen in Deiner Kalkulation nicht vergessen werden.

    2. Hol Dir einige Angebote hier über den Schneidforum-Marktplatz und wickle den Kauf immer mit einem systemischen Lastenheft ab, es vermindert die Kommunikationsprobleme und verschafft Dir eine gute Übersicht bereits bei der Maschinenauswahl und im Vorfeld.

    Was kostet eine Stunde Laserschneiden?

    Eine Reihe von Musterteilen aus Edelstahl und Alumnium in verschiedenen Dicken - geschnitten mit dem X-Focus 1000 Faserlaser
    Eine Reihe von Musterteilen aus Edelstahl und Alumnium in verschiedenen Dicken - geschnitten mit dem X-Focus 1000 Faserlaser

    Der Preis für eine Stunde Laserzuschnitt hängt von folgenden Parametern ab:

    • Investition und Abschreibung
    • Auslastung des Laserschneiders
    • Mehr- oder Ein-Schicht-Betrieb
    • Mietkosten, Hallenmiete
    • Energiekosten: Strom, Gase
    • Personalkosten
    • Betriebskosten
    • Wartungskosten, Störungen, Service
    • Allgemein Kosten: Lager, Fuhrpark, nicht produktives Personal etc.
    • Materialkosten
    • Verschnittkosten
    • Programmierkosten
    • und nicht zuletzt auch von der Art der gewählten Kalkulationsrechnung

    Die Stundensatzrechnung ist für den Betreiber der Anlage von hoher Bedeutung, damit er seine Angebote sauber kalkulieren kann.

    Für den Endkunden hingegen zählt nur der Preis für sein Laserteil, ihn interessieren nicht Deine Kosten. Der Kunde möchte wissen, was er für die Ronde bzw. sein Bauteil zu bezahlen hat? Fragt der Kunde nach dem Stundensatz, solltest Du Dir gut überlegen, ob Du diese Information sagen möchtest oder lieber nicht, da sie für den Kunden irrelevant ist und ihn möglicherweise die Nennung von 250,- Stundensatz abschreckt. Erfährt er hingegen den Preis für sein zu schneidendes Teil von z.B. 5,42- Euro er sehr glücklich sein kann. Also, immer vorher abchecken, wie sinnvoll die Weitergabe Deiner betriebsinternen Daten wirklich ist.

    Wann lohnt sich ein eigener Laserschneider?

    Als Faustformel gilt: Wenn mehr als 80.000 € bis 100.000 € pro Jahr extern für Laserteile ausgegeben werden, dann solltest Du darüber nachdenken, einen eigenen Laserschneider anzuschaffen.

    Wie leistungsfähig kann ein Laserschneider sein?

    Beispiel: Die einfache oder bereits abgeschriebene Laserschneidmaschine mit geringer Leistung, verfügt nur über einen geringen Automatisierungsgrad und weist so relativ hohe Rüstzeiten auf, kann jedoch mit einem günstigen Laserschneidstundensatz von sagen wir mal 150 €/h aufwarten.
    Der Wettbewerber betreibt hingegen eine Hochleistungs-Laserschneidanlage mit mächtig Power unter der Haube, nehmen wir mal an mit 30 kW Laserleistung, die sich darüber hinaus noch automatisch rüstet und über ein Lagersystem verfügt und locker mal einen Stundensatz von nehmen wir mal an 350 €/h besitzt.

    Ist damit automatisch klar, wer den Auftrag bekommt?

    Warum bekomme ich den Schneidauftrag nicht, obwohl mein Laserstundensatz geringer ist?

    Weil mich als Kunde nicht die Kosten des Lohnschneiders interessieren, sondern was ich für meinen Auftrag zu bezahlen habe.
    Und die Laserschneidanlage neuster Technik mit hoher Leistung und Automatisierung mit einen Stundensatz von 350,- € schneidet das fiktive Teil für 3,25- € während die alte Billiganlage mit geringer Leistung für das gleiche Teil 12,34 € produziert. Das macht den Unterscheid - der alte Laserschneider ist einfach entschieden zu langsam.

    Der Stundensatz ist von den vielen Parametern abhängig, wie oben aufgelistet und damit für jeden Betrieb verschieden. Er ist für den Markt uninteressant, aber absolut erforderlich für die eigene Kalkulation. Der Stundensatz muss in jedem Fall individuell passend zur Investition ermittelt werden und in einem Bereich liegen, der die Zuschnitte wettbewerbsfähig macht.

    Wie ermittelt man den Maschinenstundensatz für eine Laserschneidanlage?

    Den Maschinenstundensatz heraus zu finden ist zum Glück gar nicht so schwer. Wir zeigen Dir den Ablauf in vier Schritten, wie Du die Kosten für das Laserschneiden ermitteltst:

    1. Allgemeinkosten: Die Kosten für Deine Miete, Personal, Finanzierungskosten, allgemeine Kosten etc. sind Dir sicher bekannt. Wenn nicht, dann stelle diese am Besten mit einer Excel-Tabelle zuerst zusammen. Allgemeinkosten sind von Betrieb zu Betrieb verschieden, sie können bei 50,- pro Stunde oder aber auch bei 150,- pro Stunde liegen.
    2. Betriebskosten: Erfasse die Verbräuche für Strom, Gas, Verschleißteile und Wartungskosten Deines Laserschneiders. Hierzu benötigst Du die Daten von Deinen potentiellen Maschinenherstellern. Du kannst auch gleich mehrere Hersteller anfragen, die bei Dir in die engere Auswahl kommen, damit Du die Stundensätze auch vergleichen kannst. Damit Du nicht in Arbeit versinkst haben wir für Dich fertige Formulare im Marktplatz vorbereitet, in denen Du Deine Fragen eintragen und gleich an mehrere Maschinenhersteller senden kannst. Für die exakte Ermittlung der Betriebskosten sind die Angaben des/der Maschinenherstellers erforderlich. Wie hoch die Betriebskosten, Energieverbräuche, Schnittgeschwindigkeiten das Laserschneiders sind, kennt der Hersteller am Besten. Möglicherweise wird Dir nach dieser Analyse sogar eine scheinbar teure Schneidanlage besonders lieb werden, wenn Du erkennst, dass Du mit dieser preiswerter laserschneiden kannst als mit einer billigeren. Darum ist diese Aufgabe so wichtig für Dich - nimm Dir genügend Zeit dafür und nutze gerne auch unsere Tools dafür. Je nachdem, was Du schneiden möchtest und wie dick können die Betriebskosten für den Laser zwischen 40,- bis 80 ,- liegen.
    3. Auslastungsermittlung: Und nun bist Du gefragt: Wie viele Aufträge glaubst Du, kannst Du organisieren? Welche Materialdicken werden Deine Kunden grob geschätzt bei Dir anfragen? Aus den Materialdicken ermittelst Du die Schnittgeschwindigkeit, dafür kannst Du auch unseren Schnittkostenkalkulator benutzen oder die Lieferanten anfragen. Und aus den Schnittgeschwindigkeiten kannst Du die Auslastung der Maschine errechnen. Und nun kannst Du alle Kosten auf die geschätzten Schneidstunden umlegen. Achtung: Du darfst die Nebenzeiten dabei nicht vergessen, denn Materialhandling, Tisch abräumen, Schneiddaten programmieren, Wartung, Rüstzeit etc. kommen noch hinzu. Je nach Erfahrung sollte Deine Auslastung über 80% betragen.
    4. Danach wertest Du diese Angaben aus, am Besten auch wieder mit Hilfe einer Excel-Tabelle und voilà - nun hast Du deinen Maschinenstundensatz.

    Der Maschinenstundensatz für das Laserschneiden kann zwischen 90,- und 250,- Euro liegen. Aber auch höhere Stundensätze sind möglich.

    Wo setzt man das Schneidverfahren ein?

    Laserschneiden findest Du in nahezu allen Branchen der Industrie und im Handwerk. 

    • Automobil Industrie
    • Fahrzeugbau
    • Maschinenbau
    • Anlagenbau und chemische Industrie
    • Hochschulen, Ausbildungsstätten, Werkstätten
    • Lohnschneider
    • Stahlhandelshäuser
    • etc.

    Der Laser wird auch, wenn auch deutlich weniger, in den folgenden Branchen eingesetzt:

    • Apparatebau und Behälterbau
    • Metallbau und Schlossereien
    • Schiffsbau
    • Werkzeug- und Formenbau
    • Instandhaltung, Service
    • etc.

    Wie schnell schneidet der Laser Metalle?

    Der Laser, insbesondere der Faserlaser, erreicht hohe Schneidgeschwindigkeiten bei vielen Material- und Blechsorten. In unserem Schnittkostenrechner können Sie neben den Schnittkosten natürlich auch die Schnittgeschwindigkeiten für eine Vielzahl von unterschiedlichen Metallen und Blechgüten einsehen. Die Geschwindigkeitsangaben sind immer Hersteller und Modell gebunden, sie können daher zum Teil auch erheblich von anderen Typen abweichen. Darüber hinaus gibt es nicht die eine immer gültige Schnittgeschwindigkeit, selbst wenn wir hier in unseren Beispielen eine Zahl genannt haben. Im Beispiel für 10 mm dickes Edelstahl haben wir Geschwindigkeitsbereiche aufgeführt, die deutlich machen, das ein Wert innerhalb eine Bandbreite liegen kann. Daher raten wir dazu, immer den Hersteller Ihres Laserschneidsystems zu Rate zu ziehen. Diese Angaben hier dienen zur Orientierung und sind daher ohne Gewähr als Beispiele zu verstehen

    Konkrete Beispiele für Laserschnittgeschwindigkeiten in Abhängigkeit des Materials und der Dicke

    Schnittgeschwindigkeiten in Edelstahl in 4 mm Materialdicke mit dem Faserlaser, approx. Werte:

    3 kW: 1.800 mm/min

    4 kW: 7.500 mm/min

    6 kW: 12.000 mm/min

    Schnittgeschwindigkeiten in Edelstahl in 10 mm Materialdicke mit dem Faserlaser, approx. Werte:

    3 kW: 370 - 400 mm/min

    4 kW: 1.200 - 1.500 mm/min

    6 kW: 2.000 - 2.500 mm/min

    8 kW: 4.000 - 4.500 mm/min

    12 kW: 6.500 - 7.000 mm/min

    15 kW: 9.000 - 10.000 mm/min

    20 kW: 12.000 - 14.000 mm/min

    Schnittgeschwindigkeiten in Edelstahl in 20 mm Materialdicke mit dem Faserlaser, approx. Werte:

    6 kW: 250 - 425 mm/min

    Schnittgeschwindigkeiten in Baustahl in 4 mm Materialdicke mit dem Faserlaser, approx. Werte:

    3 kW: 2.700 mm/min

    4 kW: 3.600 mm/min

    6 kW: 3.900 mm/min

    Schnittgeschwindigkeiten in Baustahl in 10 mm Materialdicke mit dem Faserlaser, approx. Werte:

    3 kW: 1.200 mm/min

    4 kW: 2.200 mm/min

    6 kW: 2.450 mm/min

    Schnittgeschwindigkeiten in Baustahl in 15 mm Materialdicke mit dem Faserlaser, approx. Werte:

    20 kW: 6.400 mm/min

    Schnittgeschwindigkeiten in Baustahl in 20 mm Materialdicke mit dem Faserlaser, approx. Werte:

    3 kW: 710 mm/min

    4 kW: 850 mm/min

    6 kW: 950 mm/min

    Welche Alternativen zum Laserschneidverfahren gibt es?

    In vielen Bereichen der Industrie haben sich auch andere Schneidverfahren bewährt und durchgesetzt.

    • Wasserstrahlschneiden: So wird das Wasserstrahlschneiden immer dann bevorzugt, wenn die Vielfalt der zu schneidenden Materialien das Spektrum des Lasers übersteigt. Denn mit Wasserstrahl lassen sich nahezu fast alle Materialien schneiden, auch Kunststoffe, Gläser, Textilien, Metalle, Beton und Natursteine, etc. Auch ist das Wasserstrahlschneidverfahren nicht an die Dicke des Materials gebunden, denn Dicken bis 300 mm sind je nach Modell und Ausführung durchaus möglich. Ein weiterer unschätzbarer Vorteil liegt im kalten Schnitt beim Wasserstrahl, das Gefüge des Materials, wird dabei nicht verändert, es erfolgt keine Aufhärtung der Schnittflanken.
    • Plasmaschneiden: Im mittleren Blechdickenbereich von 10 mm bis 50 mm hat das Plasmaschneidverfahren eine hohe Verbreitung. Wenngleich neuste Technologien den Faserlaser durchaus auch in diesen Blechdickenbereich vordringen lassen, doch stehen die Kosten, der Energieverbrauch dem breiten Einsatzfall noch im Wege. Der Plasmabrenner besitzt zwar nicht die hohe Genauigkeit, doch vermag er alle elektrisch leitfähigen Metalle zu schneiden. Einfach und robust und in nahezu beliebigen Größen.
    • Autogenschneiden: Das Brennschneiden wird gerne im Baustahlsegment bei großen Dicken eingesetzt und ist oberhalb von 50 mm Blechdicke kaum zu übertreffen. Die Schnittqualität ist ausgezeichnet, die Wirtschaftlichkeit ebenso. Dicken von 100 bis 200 mm sind mit dem Verfahren keine besondere Herausforderung. Und auch das Brennschneiden oberhalb von 300 mm Blechdicke ist möglich. Betrachtet man die Wirtschaftlichkeit so muss immer der Wert des zu schneidenden Materials mit ins Kalkül genommen werden. Bleche, die wie Baustahl unter einem Euro pro Kilo liegen, ergeben aus wirtschaftlicher Sicht kaum genügend Anreiz, es mit einem teuern Laser zu trennen, das Verhältnis von Schnittkosten zu Materialkosten wäre ungünstig.

    Die Alternativen sind abhängig von:

    • Vielfalt der zu schneidenden Stoffe
    • Wirtschaftlichkeit
    • Genauigkeitsanforderungem
    • Anforderungen an Rauheit, Rechtwinkligkeit, Aufhärtung, Gefügeveränderung
    • Nachfolgende Bearbeitungsprozesse
    • Investitionsgröße
    • Auslastung
    • Automatisierbarkeit
    • Bedienbarkeit und Umfeld

    Je nachdem welche Parameter für Dich die wesentlichen sind, ergibt sich aus Deinen Anforderungen das passende Schneidverfahren. Eine Übersicht als Hilfe für Deine Auswahl findest Du im Kapitel Schneidverfahren.  

    FAQ Laserschneiden
    Welche Tipps und Tricks gibt es rund um das Thema Cortenstahl? Wie gut lässt es sich laserschneiden?

    Grundsätzlich lässt sich Cortenstahl mit dem Faserlaser sehr gut verarbeiten. Normalerweise wird auch Cortenstahl mit blanker Oberfläche ausgeliefert. Seine charakteristische Patina entwickelt sich dann erst mit der Zeit. Somit kann man Cortenstahl mit annähernd gleichen Parametern wie bei Baustahl verarbeiten.

    Ist das Blech jedoch bereits oberflächlich korrodiert, kann es durchaus zu Einbußen in der Schnittqualität (z. B. rauhe Schnittoberfläche oder Gratbildung) kommen. Hier können Sie dann versuchen das Ergebnis zu verbessern, indem Sie die Oberfläche vorbehandeln. In der Regel wendet man das sogenannte Abdampfen der Schneidkontur an, sprich mit verminderter Laserleistung auf der Schneidkontur den Rost verbrennen und erst dann mit voller Leistung schneiden. Ggf. hilft auch die Vorbehandlung der Oberfläche durch leichtes Einölen.

    Es soll 3-4 mm Edelstahl V2A mit dem Laser geschnitten werden können. Welche Erfahrungen oder Empfehlungen könnt ihr geben?

    Wenn Du als Edelstahl-Lohnfertiger von einer CO2-Laserschneidanlagen auf einen Faserlaser mit beispielsweise 8 kW wechseln möchtest, musst Du in Kauf nehmen, eine etwas schlechtere Schnittqualität zu erhalten und das eine oder andere Bauteil muss anschließend noch durch eine automatische Schleifanlage geschoben werden.

    Um auf Nummer sicher zu gehen, solltest Du vor dem Kauf einer Laserschneidanlage Testschnitte durchführen lassen.

    Edelstahl mit dem Faserlaser zu schneiden stellt gewisse Anforderungen an das System dar, bei dem der CO2-Laser hier seine systembedingten Vorteile ( Wellenlänge ca. 10 µm gegenüber ca. 1 µm bei Faserlaser) ausspielen kann. Mittlerweile haben die Hersteller ihre Faserlaser so optimiert, dass hohe Schnittqualität auch bei Edelstahl erreicht werden kann. Doch ob diese Qualität, insbesondere die Rauheit, Deinen Ansprüchen bzw. den Deiner Kunden genügt, kannst nur Du selber beurteilen. Ich empfehle Dir daher, zunächst passende Angebote einzuholen und sich dann nach erster Vorauswahl mit den jeweiligen in Frage kommenden Firmen näher zu befassen und Schnittproben, am besten mit eigenem Material und eigener Kontur (DXF-File) durchzuführen. So erhältst Du konkrete Aussagen. Wenn Du dann noch Referenzkunden aufsuchst, dürften sich viele Deiner Fragen beantwortet haben.

    Zwei Wege stelle ich Dir vor:

    Weg 1:

    Direkt über die Angebotsanfrage:

    https://www.schneidforum.de/preisanfrage/?form=anfrage-fuer-laserschneidanlagen-laserschneidmaschinen

    Weg 2:

    Über die Merkzettelauswahl:

    https://www.schneidforum.de/lieferanten/laserschneidmaschinen/

    In beiden Fällen sparst Du Zeit, wenn Du dich vorher eingeloggt hast, dann sind die Adressfelder bereits vorausgefüllt. Du kannst den Marktplatz aber auch verwenden ohne Login - Du hast die Wahl.

    Laser vs. Plasma: Lohnt sich die Investition in eine Laserschneidanlage?

    Laserschneidanlagen sind in der Lage Baustähle, Edelstähle und Aluminium bis ca. 50 mm Dicke (Stand 2022) zu schneiden. Die Vorteile des Lasers liegen, so war die bisher übereinstimmende Meinung, eher im Dünnblechbereich bis ca. 12 - 15 mm Materialstärke, wobei sich dieser Bereich weiter nach oben verschoben hat.

    Gerade was Lochschneiden, Genauigkeit und filigrane Konturen angeht, liegen die Vorteile eindeutig beim Laser. Plasma hat die Nase vorn, wenn es um dickere Blechstärken geht und die Rauheit der Schnittkanten eine Rolle spielt. Für reine Trennschnitte werden Laser eher weniger eingesetzt. Der Fokus beider Schnittverfahren liegt eher auf dem Zuschnitt unterschiedlicher Konturen.

    Auch mit dem Faserlaser können heute große Blechtafeln von bis zu 12.000 x 3.000 mm (evtl. auch noch darüber hinaus bei Sonderanlagen) bearbeitet werden.

    Qualitätsschwankung durch unterschiedliche Materialchargen

    Die Zusammensetzung einer Stahlsorte lässt Schwankungen in einem gewissen Toleranzband zu. Laut Literatur führen diese Schwankungen einzelner Legierungsbestandteile zu Schwankungen in der Schnittqualität. Ich kann dies vom Laserschneiden (Brenn- als auch Schmelzschneiden) auch praktisch bestätigen. Die Bedeutung ist meiner Meinung nach ab 6 mm Dicke nicht mehr vernachlässigbar.
    Somit stehen für mich die zwei Fragen:
    Ist das Phänomen auch anderen bekannt? Wenn ja, spielt diese Schwankung im Tagesgeschäft eine Rolle oder sind meine Qualitätsansprüche zu hoch?

    Unsere Erfahrung zeigt: Wir haben dies immer wieder bei allen Materialdicken erlebt. Es gab Chargen, die enthielten mal mehr, mal weniger Silizium und andere Stoffe im Toleranzrahmen - mit dem Nebeneffekt, dass je nach Charge ein ansehnlicher Grat bei gleichen Schneidparametern erzeugt wurde oder die Schnittkanten nicht optimal ausfielen. Es musste dann eine Testreihe geschnitten werden, bis man die Werte an die jeweilige Charge angepasst und optimiert hatte, wenn man die maximale Qualität erreichen wollte.

    Wenn jedoch die QS die Schnittunterschiede nicht bemängelte, so schnitten die Bediener mit ihren Standardwerten das Material und die Chargenunterschiede fielen nicht weiter ins Gewicht. In diesem Fall, werden Anwender eher davon sprechen, dass Chargenschwankungen nichts ausmachen - aber das stimmt so nicht. Beim Plasmaschneiden hat die Materialzusammensetzung einen Einfluss auf die Schnittqualität - bei manchen Stoffe mehr, bei manchen weniger.

    Gibt es Erfahrungen von anderen Betrieben, ob eine Laserschneidanlage wirklich ein Zugewinn ist oder ist Plasma doch besser?

    Du bist nicht der einzige mit dieser Frage und die Antwort darauf ist nicht einfach und schon gar nicht pauschal. Du findest zu dieser Frage etliche Informationen hier im Schneidforum. Wir diskutieren dies an vielen Stellen, so findest Du auch im Bereich Plasmaschneiden etliche Infos dazu. Natürlich auch bei den Schnittkosten und der Wirtschaftlichkeit. Damit Du dir ein möglichst umfassendes Bild machen kannst, empfehle ich Dir, dich auch in das Thema Schneidverfahren einzulesen. Das kostet zwar ein wenig Zeit, aber danach kannst Du dir vielleicht einige Antworten geben.   

    Einige Gedanken hierzu:

    • Der Faserlaser schneidet im Dünnblechbereich preiswerter als Plasma
    • Der Laser schneidet genauer als Plasma
    • Der Laser erfordert höhere Investitionskosten als beim Plasma
    • Der Laser bietet Dir mehr Möglichkeiten in der Industrie, auch filigrane Aufträge kannst Du damit besser ausführen.
    • Es liegt aber nicht allein am Schneidverfahren, es gibt weitaus mehr Konfliktherde und Baustellen als die Frage nach der Schneidanlage. Kannst Du gut verkaufen? Wenn Du keine neuen Kunden akquirieren kannst, Du Probleme hast, auf fremde Menschen zuzugehen, Dich schwer tust mit Nein-Sagen etc. dann hast Du viel größere Probleme als die Schneidtechnik. Ein Jungunternehmer investierte aufgrund des Dickenspektrums und seines Zielmarktes in eine Plasmaschneidanlage und lud sein Lager voll mit Edelstahl. Er konnte gut verkaufen, hatte eine motivierte Mannschaft doch leider fiel der Einkaufspreis für Edelstahl in kurzer Zeit so stark, dass er nichts mehr unter Preis verkaufen konnte - den Rest muss ich nicht mehr berichten. Daher: Es ist OK sich Gedanken zu machen über die passende Schneidtechnik doch vernachlässige nicht die anderen Aspekte einer erfolgreichen Unternehmung.
    Ist die Nachbearbeitung von lasergeschnittenen Bauteilen obsolet, wenn die Teile verzinkt, gepulvert oder verschweißt werden sollen?

    Es gibt Lohnschneider, die ihre lasergeschnittenen Bauteile ohne Nacharbeit zum Pulverbeschichten senden. Selbst der minimale Grat der eventuell bei FE und Laserschneiden entstehen könnte, wird durch das Pulvern quasi Unsichtbar, berichten Anwender.

    Faserlasermaschinen mit 1 bis 2 KW schneiden Stahlbleche bis 5 mm mit Sauerstoff und die Kanten bei uns sind sehr sauber ohne Nacharbeit. Bei Edelstahl wird mit Stickstoff bis minus 200 Grad geschnitten und hier werden die Kanten besonders sauber und glatt, wegen der hohen Geschwindigkeit > 100 mm/sec. und der Kühlung, wird das Material nicht verformt und ist passgenau.

    Mit welcher Software kann man ein Foto so umwandeln, dass man es laserschneiden kann?

    Du benötigst eine Software, welche Pixeldaten vektorisieren kann.

    Zuerst muss die Software die Bilder vektorisieren und anschließend muss der Anwender der Software mitteilen, welche Linienform (d.h. welchen Pfad) er geschnitten haben möchte, evtl. noch ein wenig optimieren und fertig. Den Rest macht dann wieder die Software.

    Heute bieten bereits eine Reihe von professionellen CAD/CAM-Produkten diese Funktion als Option mit an. Für den Anwender bedeutet das in der Regel kein Erlernen, Pflegen zusätzlicher Produkte und ein einfacheres Handling. Um sicher zu gehen, empfehle ich Dir diesen Link CAD/CAM-Software, suche Dir dort einige Hersteller aus und frage diese unverbindlich an.

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