Edelstahl – Vorteile des Laserschneidens

Die Lebensmittelindustrie ebenso wie die Papierhersteller oder Unternehmen des Anlagenbaus – sie alle setzen auf den Werkstoff Edelstahl. Und das aus gutem Grund: Vor allem in anspruchsvollen Umgebungen überzeugt das Material mit seinen Eigenschaften. Für das effiziente und präzise Laserschneiden kommt es auf Erfahrung mit dem Werkstoff und den Einsatz modernster Technologien an.

Edelstahl – vielfältige Materialeigenschaften

Edelstahl ist robust, langlebig und besonders widerstandsfähig gegenüber Witterungseinflüssen. Hinzu kommen einegute Korrosionsbetändigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit. Ferner eignet sich Edelstahl in Umgebungen, in denen es auf Hygiene ankommt. Im Alltag wird der Begriff Edelstahl häufig als Synonym für nicht rostende Stähle verwendet. Das ist nicht korrekt. Auch Edelstahlbleche können rosten. Gemäß der Norm EN 10020 versteht man unter dem Begriff Edelstahl legierte und unlegierte Stähle mit einem hohen Reinheitsgrad. Diverse Stahlveredler – sogenannte Legierungselemente – sorgen dafür, dass Edelstahlbleche sich durch besondere Eigenschaften auszeichnen. Weisen Edelstahlbleche einen hohen Anteil an Legierungselementen auf, dann spricht man von hochlegierten korrosionsbeständigen Edelstählen (EN 10088).

Präzise Edelstahlzuschnitte per Laser

Die bemerkenswerten Materialeigenschaften hoch legierter Edelstahlbleche machen den Schneidvorgang zu einer Aufgabe für Spezialisten. Entsprechendes Know-how und das sichere Beherrschen der Prozesse sind Voraussetzungen für präzise Resultate. Die Praxis zeigt, dass sich die Technologie des Laserschneidens besonders gut für präzise Schnitte bis zu Materialstärken von 20 Millimetern eignet und dabei eine ganze Reihe an Vorteilen bietet.

Als Verfahren ist Laserschneiden eine Möglichkeit, diese i.d.R. nur schlecht zerspanbaren Werkstoffe ohne Werkzeugverschleiß zuzuschneiden. Ursächlich dafür ist die Tatsache, dass der Laser das Edelstahlblech beim Schnittvorgang berührungslos trennt. Der eigentliche Schnitt zeichnet sich durch eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit und Präzision aus. Die Schnittkanten beim Laserschneiden sind sauber. Nacharbeiten wie zum Beispiel Entgraten sind bei dünneren Blechstärken in aller Regel nicht erforderlich. Eine Wärmeeinbringung in das Edelstahlblech erfolgt beim Laserschneiden nur lokal – entlang der Schnittkante. Folglich ist die thermische Belastung des Edelstahlblechs beim Laserschneiden minimal. Die oft befürchtete Aufhärtung der Wärmeeinflusszone/Randzone erfolgt bei den austenitischen Edelstählen nicht. Im Resultat bedeutet dies: Laserschneiden ist ein materialschonendes Verfahren, das es zudem ermöglicht, präzise Konturen und komplexe Umrisse zu realisieren.

Vorteile des Laserschneidens von Edelstahlblechen im Überblick

Geeignet für Blechdicken von bis zu 20 Millimeter

Schnitte von hoher Präzision

Hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit

Saubere Schnittkanten

Verzugsarmes und materialschonendes Verfahren

Kein Entgraten erforderlich

Präzise Umrisse und komplexe Konturen möglich

Minimale thermische Belastung des Edelstahlblechs

Technologie des Laserschneidens

Aufgrund der vielen Vorteile hat das Laserschneiden den Zuschnitt von Edelstahlblechen förmlich revolutioniert. Rund 30 Jahre lang galten CO₂-Laser als das Maß der Dinge, um Edelstahl präzise, schnell und unter geringer Wärmeeinbringung zu trennen. Doch auch hier schreitet die technische Entwicklung voran. Inzwischen haben leistungsfähige Faserlaser die guten alten CO₂-Laser abgelöst. Die modernen Laserschneidanlagen überzeugen mit einem Wirkungsgrad, der um 30 bis 40 Prozent höher liegt öl als bei den herkömmlichen CO2-Laseranlagen. Faserlaser benötigen kein Gas zur Strahlerzeugung wie der CO₂-Laser.

So funktioniert der Laserschnitt

Gebündelte Lichtstrahlen bieten ideale Voraussetzungen zur Bearbeitung von Edelstahlblechen. Vereinfacht erklärt funktioniert Laserschneiden wie folgt: Die Lichtwellen des Lasers erzeugen einen gebündelten Lichtstrahl von hoher Leistungsdichte. Fachleute sprechen von monochromatischen, kohärenten Lichtwellen, die über die gleiche Wellenlänge verfügen und im gleichen Takt schwingen. Treffen diese hochenergetischen Lichtwellen auf ein Edelstahlblech, wird die entsprechende Stelle des Edelstahlblechs sehr schnell und sehr stark erhitzt. Das Material schmilzt oder verdampft. Der Lichtstrahl durchdringt den Edelstahl. Durch ein gezieltes Ausblasen der Schmelze entsteht eine Schnittfuge. Der Vorgang des Laserschneidens hat begonnen.

Vorteile des Faserlasers beim Schneiden im Vergleich zum CO2-Laser

Beim Schneiden ist der Gasverbrauch pro Schneidmeter ebenfalls geringer. Dadurch und durch den geringeren Energiebedarf, der aus dem höheren Wirkungsgrad resultiert, gehen diese Anlagen sparsamer mit den Ressourcen um. Auch der Kühlaufwand fällt wesentlich geringer aus. Im Vergleich zum CO₂-Lasern sind die Wartungsintervalle eines Faserlasers außerdem deutlich länger.

Neben vielen weiteren Vorteilen überzeugen Faserlaser auch beim Ergebnis des Laserschneidens. Schmale Schnittspalten sind Ausdruck der Leistungsfähigkeit der modernen Lasergeneration. Hinzu kommt, dass die Anlagen als robust gelten und sich Schneidanlagen mit großen Abmessungen ohne „Nachsetzbetrieb“ realisieren lassen.

Kunden von RFSG (Rostfrei Stahl Geisweid) kommen in den Genuss dieser Vorteile beim Laserschneiden von Edelstahl. Dank modernster Lasertechnologien bietet das Unternehmen aus Netphen-Deuz (Kreis Siegen-Wittgenstein) die Möglichkeit des oxidfreien Laserschnitts. Die Experten für individuelle Zuschnitte verarbeiten Bleche aus Edelstahl mit Abmessungen von bis zu 6.000 × 2.500 × 20 Millimeter. Die Leistung der RFSG-eigenen Anlage zum Laserschneiden beträgt bis zu 10kW und gehören damit zu den leistungsfähigsten Anlagen, die derzeit auf dem Markt sind.

Legierungselemente	Chemisches Zeichen	Materialeigenschaft
Chrom	Cr	Chrom Cr Härte, Korrosionsbeständigkeit
Kobalt	Co	Verschleißfestigkeit
Mangan	Mn	Verschleißfestigkeit
Molybdän	Mo	Zugfestigkeit
Niob	Nb	Elastizität
Vanadium	V	Elastizität
Wolfram	W	Hitzebeständigkeit