Laser-, Plasma- und Brennschneiden – modernste Technologie in der Automobilindustrie

Das Auto hat das Leben der Menschen zweifellos verändert. Mehr als zweihundert Jahre sind vergangen, seit die ersten Prototypen entwickelt wurden. Seitdem ist die Automobilindustrie kontinuierlich gewachsen. Heute ist sie eine der wichtigsten Industrien. Eine solch rasante Entwicklung wäre ohne Massenproduktionsanlagen nicht möglich gewesen. Sie ermöglichen es, jeden Tag Hunderte von neuen Autos zu bauen. Außerdem ist es möglich, ständig nach immer besseren Designs zu forschen. Ein großer Fortschritt im Automobilbau war die Einführung moderner Zerspanungstechniken. Schauen wir uns die am häufigsten verwendeten Verfahren genauer an, nämlich Laser-, Plasma- und Brennschneiden.

Unihut ist ein Unternehmen mit über dreißigjähriger Erfahrung

Das in Krakau ansässige Unternehmen bietet Schneiddienstleistungen für Aluminium-, Kupfer-, Messing- und Stahlbleche, einschließlich rostfreiem und verzinktem Stahl, an. Es verfügt über einen 6-Kilowatt-Laser Eagle eVision 2060, der Schnittgeschwindigkeiten von bis zu 150 Metern pro Minute ermöglicht. Neben dem Laser verfügt Unihut auch über Plasma- und Brennschneidanlagen.

Die Geheimnisse des Laserschneidens

BeimLaserschneiden werden kohärente, polarisierte elektromagnetische Strahlen verwendet. Diese werden erzeugt, indem Licht durch ein geeignetes Medium wie Yttrium-Aluminium-Granat geleitet wird. Die Strahlen sind sehr energiereich und konzentrieren sich auf einen bestimmten Punkt im zu schneidenden Material, wodurch sich dieses auf sehr hohe Temperaturen erhitzt. Gleichzeitig wird ein Strahl eines geeigneten technischen Gases auf dieselbe Stelle gerichtet. Das Verfahren ist in der Regel vollautomatisch. Es gibt verschiedene Arten des Laserschneidens:

• Brennschneiden, bei dem das zu schneidende Material bis zur Zündtemperatur erhitzt wird. Dann wird Sauerstoff verwendet, der eine Verbrennung oder eine Mischung aus Sauerstoff und anderen Gasen ermöglicht. Dies ist die am häufigsten verwendete Technik, insbesondere für Kohlenstoffstahl.
• Schmelzschneiden, bei dem das Material unter dem Einfluss eines Laserstrahls schmilzt und dann durch einen Gasstrahl auf die andere Seite des Blechs geblasen wird. Dieses Verfahren funktioniert besonders gut, wenn Gas unter erhöhtem Druck verwendet wird.
• Verdampfungsschneiden, bei dem ein inertes Gas wie Stickstoff oder Argon verwendet wird. Das zu schneidende Metall wird bis zu der Temperatur erhitzt, bei der es sich in Gas umwandelt. Diese Methode wird hauptsächlich beim Schneiden von nicht schmelzbaren Werkstoffen eingesetzt. Die Verwendung eines Inertgases ermöglicht eine schnelle Aushärtung an der Schneidstelle. Außerdem erhitzt es nicht die gesamte Oberfläche so stark wie Sauerstoff. Außerdem verhindert es die Entzündung empfindlicher Materialien und bildet eine dünne Schicht auf der Metalloberfläche, um sie vor Korrosion zu schützen. Allerdings ist das Laserschneiden mit Sauerstoff ein stark exothermer Prozess, anders als das Schneiden mit Stickstoff oder Argon. Daher wird beim Schneiden mit Inertgas mehr Strom benötigt, um die gleichen Temperaturen zu erreichen.
• Schneiden durch Erzeugung thermischer Risse, was zum Schneiden von spröden Materialien wie Glas verwendet wird. Die intensive Erhitzung eines bestimmten Punktes mit einem Laser verursacht eine lokale Ausdehnung des Materials, was zu Spannungen und Rissen im Material führt.

DasLaserschneiden hat in der Automobilindustrie eine Reihe von Anwendungen gefunden. Es wird wegen seiner zahlreichen Vorteile für die Bearbeitung von Metallteilen eingesetzt. Die wichtigsten davon sind die Wiederholbarkeit des Prozesses, wobei eine programmierte Maschine Tausende von identischen Teilen schneiden kann, und die hohe Präzision. Unihut bietet zum Beispiel einen Schnitt mit einer Genauigkeit von 0,05 Millimetern und einer Wiederholbarkeit von 0,03 Millimetern. Darüber hinaus muss das Material nach dem Schnitt nicht weiter bearbeitet werden. Auch Kunststoffe, Kohlefasern, Verbundwerkstoffe und Gewebe für Sitze werden mit dem Laser geschnitten.

Plasmaschneiden

Plasma ist eine Materieform, die einem Gas ähnelt, sich aber in bestimmten Eigenschaften von ihm unterscheidet. Sein besonderes Merkmal ist, dass einige der Teilchen, aus denen es besteht, elektrisch geladen sind. Dabei handelt es sich um Ionen und Elektronen. Aus diesem Grund steht das Plasma in starker Wechselwirkung mit elektrischen und magnetischen Feldern, und im Gegensatz zu Metallen nimmt seine Fähigkeit, Elektrizität zu leiten, mit steigender Temperatur zu. Wenn der im Plasma fließende Strom eine ausreichend hohe Intensität erreicht, entsteht ein Plasmalichtbogen, eine Art elektrische Entladung bei enormer Temperatur. Dieses Phänomen wird beim Plasmaschneiden genutzt. Es entsteht ein Lichtbogen zwischen der nicht schmelzenden Elektrode im Brenner und dem zu schneidenden Material. Das Plasmaschneiden ist daher nur mit elektrisch leitfähigen Materialien wie Metallen möglich. Der Lichtbogen entsteht im Gas, das durch die Plasmadüse geblasen wird und durch die Kühlung ihrer Wände einen präzisen und punktgenauen Schnitt ermöglicht. Die hohe Temperatur schmilzt das Metall und der Gasstrahl stößt es aus. Am häufigsten wird dafür Luft verwendet, aber auch Argon, Stickstoff, Wasserstoff, Kohlendioxid und Gemische von Argon mit Wasserstoff oder Helium kommen bei Hochleistungsanlagen zum Einsatz. Das Plasmaschneiden kann sowohl manuell als auch teil- oder vollautomatisch durchgeführt werden.

Ein entscheidender Vorteil des Plasmaschneidens ist seine Schnelligkeit. Außerdem muss das zu schneidende Material nicht vorgewärmt werden und das Einstechen erfolgt schnell. Auch bei der Bearbeitung von dünnen Blechen kommt es zu keiner Verbrennung des Materials.

Unihut bietet Plasmaschneiden bis zu einer Dicke von 20 Millimetern an, mit einem Arbeitsbereich von 6000 x 2000 Millimetern.

Schneiden mit Sauerstoff

Ein weiteres wichtiges Verfahren ist das Brennschneiden. Der hier verwendete Brenner hat zwei Düsen. Aus der Heizdüse wird ein Gemisch aus Sauerstoff und geeigneten Gasen ausgestoßen, das durch Verbrennung die Oberfläche des Metalls erwärmt. Wenn es seinen Schmelzpunkt erreicht hat, öffnet sich das Ventil der Schneiddüse. Durch sie strömt Schneidsauerstoff, der durch den Schlitz bläst und mit dem Schneiden beginnt. Ein wichtiger Aspekt ist die richtige Wahl des Gases. Meistens handelt es sich dabei um Acetylen, da es in Sauerstoff eine sehr hohe Verbrennungstemperatur hat. Durch Einstellen des Gasanteils im Gemisch kann eine oxidierende Flamme, bei der der Sauerstoff überwiegt, oder eine aufkohlende Flamme, bei der das Acetylen überwiegt, erzielt werden. Dieses Gas wird normalerweise zum Schneiden dünner Bleche verwendet. Für dickere Bleche wird Propan verwendet. Es erzeugt weniger Wärme als Acetylen, aber seine Lagerung ist viel einfacher und sicherer. Andere verwendete Gase sind Wasserstoff, Propylen, Erdgas oder Propan-Butan. Mit diesem Verfahren werden Werkstoffe mit einem Kohlenstoffgehalt von höchstens 1,6 Prozent bearbeitet.

Das Brennschneiden ist ein kostengünstiges Verfahren, mit dem ein breites Spektrum an Blechdicken bearbeitet werden kann. Wie seine Vorgänger wird es auch von der Unihut angeboten, die das Brennschneiden von Blechen bis zu einer Dicke von 20 Millimetern ermöglicht.

Unihut ist ein attraktiver Partner für die Zusammenarbeit

Unihut besteht seit 1985 und hat eine beherrschende Stellung auf dem Markt. In den Reihen des Unternehmens arbeiten erfahrene und qualifizierte Fachleute aus den Bereichen Ingenieurwesen und Technologie. Das Unternehmen verfügt über eine professionelle Ausrüstung, wie z. B. den bereits erwähnten Laser Edge eVision 2060. Das Unternehmen verfügt über zahlreiche Zertifikate und die Qualität seiner Dienstleistungen wird von Einrichtungen wie dem Technischen Überwachungsverein, dem Technischen Überwachungsamt, Fib Services International und Fosbel Ceramic Technologies bestätigt. Das Unternehmen arbeitet mit renommierten Partnern zusammen, dank derer es in der Lage ist, auch die komplexesten Aufträge auszuführen. Unihut verfügt über langjährige Erfahrung und zahlreiche Qualifikationen im Schneiden von niedrig- und hochlegiertem Stahl sowie von Nichteisenmetallen. Dank ausgewählter und moderner Anlagen ist das Unternehmen in der Lage, eine breite Palette von Dienstleistungen im Bereich des Laser-, Plasma- und Sauerstoffschneidens anzubieten und garantiert volle Zuverlässigkeit und Professionalität der erbrachten Leistungen. Sie garantieren außerdem kurze Durchlaufzeiten und erschwingliche Preise.