Brennschneiden in der Fertigung

Zum Trennen von Grobblechen im hohen Dickenbereich kommt meist das autogene Brennschneiden oder der Wasserstrahl als Schneidwerkzeug zum Einsatz. Wichtige Faktoren für die richtige Verfahrenswahl sind dabei das zu bearbeitende Material, Dickenbereich, Teilegeometrie und die gewünschten Qualitätsanforderungen.

Autogenes Brennschneiden

Das standartmäßige Brennschneiden ist die optimale Fertigungslösung für un- und niedriglegierte Stähle bis 1200 mm Materialstärke und erfolgt mit einer großen Hitzeeinwirkung. Wärmequelle ist eine energiereiche Brennflamme aus Sauerstoff und einem Brenngas (Acetylen, Propan). Diese erwärmt den Werkstoff punktgenau auf Zündtemperatur und die einzelnen Materialschichten werden durch die entstehende Hitzeentwicklung entlang der Schneidkante autogen verbrannt. Die beim Verbrennungsprozess gebildeten Schlackenrückstände werden im gleichen Arbeitsgang mit dem verbleibenden Schneidsauerstoff aus der Schnittfuge geblasen.

Vorteile und Nachteile

In Bezug auf die Werkstückdicke ist das Autogenschneiden die ideale Fertigungslösung mit dem besten Preis-Leistungs-Verhältnis. Ein wichtiges Qualitätsmerkmal sind dabei senkrecht nach unten verlaufende Riefen und glatte Schnittflächen mit metallurgisch guten Oberflächen im Toleranzbereich von +/- 0.4 mm/m. Dagegen ist der Materialverlust sehr hoch und durch die oxidierten Schnittkanten müssen mechanisch nachbearbeitet werden.

Wasserstrahlschneiden – Das kalte Trennverfahren

Wasserstrahlschneiden ist als Trennverfahren für fast alle Werkstoffgruppen im Dickenbereich bis 150 mm bestens geeignet. Beim Bearbeitungsprozess wird ein Hochdruckwasserstrahl von bis zu 600 MPa an die Anfangs-Schnittstelle geführt und mit der erosiven Wirkung das Material toleranzgenau abgetragen. Die Wirkung des Wasserstrahls kann dabei durch die Hinzugabe abrasiver Partikel wie z.B. Granatsand nochmals deutlich erhöht werden. So können auch sehr harte Werkstoffe wie hochlegierte Stähle ohne Probleme geschnitten werden. Grundlegendes Merkmal ist der kalte Schneidprozess, weshalb eine thermische Beeinflussung der Schnittkanten vermieden wird und eine verzugsfreie Bearbeitung mit einer hohen Oberflächengüte gewährleistet ist. Nachteilig wirken sich dabei die relativ hohen Investitionskosten und der begrenzte Wirkungsbereich in Bezug auf die Materialstärke aus, da die Energie des Wasserstrahls mit steigender Schnitttiefe abnimmt und die Winkelgenauigkeit sich verschlechtert.

Fazit zum Vergleich

Beide Trennverfahren verfügen über Stärken und Schwächen und haben ihren festen Stellenwert in der heutigen Fertigungsindustrie. Dabei gilt die Faustregel: Für grobe Bauteile ab 150 mm Materialstärke ist das autogene Brennschneiden die wirtschaftlichste Lösung, während der Wasserstrahl gerade bei hitzeempfindlichen Materialien und im mittleren Dickenbereich mit bestechenden Ergebnisse gewährleistet. Doch stehen diese beiden Trennverfahren in keiner Konkurrenz zueinander, sondern das Aufgabenspektrum des Anwenders entscheidet über die Wahl des richtigen Fertigungsverfahrens.

Brennschneiden OnLine
Herr Stephan Warth
https://brenn-schneiden.de

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