Sparen in Kombination

Laser oder Plasma? Diese Frage stellen sich viele Betriebe, wenn es darum geht Konturen in Bleche zu schneiden — eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung mit einer ungewöhnlichen Kombination.

27. August 2008

Keine Frage — der Laser ist das Maß der Dinge, wenn es ums Schneiden und Verbinden von Metallen geht. Dass dabei die eine oder andere konventionelle Alternative schlichtweg unter den Laserstrahl gerät, ist zwar nicht von der Hand zu weisen, jedoch keineswegs auch immer nachvollziehbar. Geht es nämlich um ganz einfaches Schneiden von Blechen mit Scheren oder Winkelscheren, gibt es nichts effizienteres und günstigeres als Scheren. Geht es jedoch um Konturschnitte, setzt sich der Laser heute quasi omnipräsent in Szene. Gilt es in Bleche Bohrungen und Ausbrüche einzubringen, sind wiederum Stanzen und Nibbeln, hinsichtlich Effizienz und Kosten, fast unschlagbar, zumindest wenn mittlere bis größere Stückzahlen zu produzieren sind.

Gilt es jedoch Einzelteile und Kleinserien aus Blechen herzustellen und Ausbrüche sowie Bohrungen einzubringen, kommt man am Laserschneiden wohl kaum vorbei. Doch ist der Laser wirklich das Maß aller Dinge? Zumindest ist er das in Bezug auf die Investitionshöhe, die Betriebskosten, den Verschleißteileaufwand, den Aufwand für die Absaugsysteme und die betriebliche Sicherheit überhaupt. Teurer geht es kaum mehr! Mag ja sein, dass all diese Kosten durch die mögliche Produktivität und Flexibilität und Qualität mehr als nur aufgewogen werden und mit dem Laserschneiden Geld zu verdienen ist. Doch mit alternativen Schneid-Technologien lässt sich das Bearbeiten von Blechen sehr wohl auch »ertragreich« gestalten, vorausgesetzt, man stellt eine ganzheitliche Betrachtung an und vergleicht die Teile- und Schnittqualität unter allen Aspekten.

Dann lautet die Alternative einzig und allein Plasmaschneiden! Denn gleiche oder ähnliche Blechteile können zwar auch per Brennschneiden gefertigt werden, erfordern allerdings einen hohen Aufwand an Nacharbeit. Schließlich sind sie auch bezüglich der Konturtreue und überhaupt der Genauigkeit gegenüber lasergeschnittenen Teilen im Nachteil. Beim Plasmaschneiden dagegen gibt es die Nachteile, die beim Brennschneiden auftreten, gar nicht und es treten, diesmal im Gegensatz zum Lasern, auch weniger thermische Belastungen auf. Darüber hinaus sind plasmageschnittene Teile in jeder Beziehung und Hinsicht mit lasergeschnittenen Teilen vergleichbar, sei es in puncto Genauigkeit, Konturtreue, Flexibilität oder Schneidkanten- und Schneidoberflächen-Qualität.

Enorme Entwicklung

Plasmaschneiden wurde früher zu Recht nur als Alternative zum Brennschneiden angesehen, hat sich aber in den letzten Jahren qualitativ enorm entwickelt. Spätestens die Entwicklung der HiFocus- bzw. der HiFocus-Plus-Technologie (Wirbelgas rotiert um Plasmabogen, bündelt den Schneidstrahl mittels mehrstufiger Düse bzw. weiter optimiertes Strahlerzeugungssystem durch veränderte Gasführung und Kühlung sowie deutlich höhere Schneiddrücke) führte dann aber zu so guten und industrietauglichen Prozessergebnissen, dass dem Laserschneiden durch das Plasmaschneiden ein ernst zu nehmender Wettbewerber erwuchs.

Lediglich bei kleinen Löchern und bei Blechdicken unter einem Millimeter ist der Laser nach wie vor Nr. 1, während in allen anderen Bearbeitungen rein technologisch gesehen zumeist Gleichstand vorherrscht, jedoch der Plasmaschneidprozess deutlich günstiger zu bewerkstelligen ist. Letztendlich dreht es sich bei der Frage, welches Schneidsystem zum Einsatz kommen soll, auch darum, welche tatsächlich benötigte Teilequalität der Kunde wünscht und dafür auch zu zahlen bereit ist.

Plasmakombination

Bei den typischen Maschinen- und Apparatebau- sowie Fahrzeugbauteilen mit relativ eng tolerierten Maßen genügt in rund 85% bis 90% aller Fälle das Plasmaschneiden. Nur wer sehr dünne Blechteile unter einem Millimeter Dicke in hoher Genauigkeit benötigt, ist mit Laserschneiden technisch besser dran. Im Idealfall vereint eine Kombimaschine, wie sie der Spezialist für Blechbearbeitungsmaschinen, Boschert in Lörrach, mit der Stanz- und Plasmaschneidmaschine »CombiCut« offeriert, die Plasmaschneidtechnologie und die Stanztechnologie und bietet damit den bekannten Laser-Stanzmaschinen-Kombinationen überaus erfolgreich Paroli. Das sind keineswegs nur Behauptungen, sondern durch intensive Untersuchungen und ganzheitliche Kostenbetrachtungen belegte Tatsachen, die auch ein ziemlich eindeutiges Bild zeichnen.

Aus der Praxis

Ein Blechteil für eine Werkzeugmaschine, gefertigt auf einer Lasermaschine und alternativ auf einer CombiCut — bei einschichtiger und nur 50%iger Auslastung der CombiCut kostet die Teileherstellung ab Blechtafel 6 mm dick und Losgröße 500 nur 0,70 Euro pro Stück; bei 85%iger Auslastung sind es nur noch 60 Cent und zweischichtig mit 80% Auslastung gefertigt kostet das Teil pro Stück nur noch 0,48 Euro gegenüber 1,90 Euro beim Laserschneiden. Ähnlich sieht es bei einem Gabelteil für einen LKW-Anhänger aus; bei gleicher Losgröße und identischer Betrachtungsweise kostet das auf der CombiCut gefertigte Teil zwischen 0,87 und 0,75 Euro, während beim Lasern dafür stolze 2,94 Euro pro Stück zu bezahlen sind. Zu guter Letzt noch ein Flansch in Stückzahl 500, der auf der CombiCut für maximal 0,79 und minimal für 0,55 Euro herzustellen ist, auf einer Laserschneidanlage aber satte 2,10 Euro kosten würde.

Diesen aus der industriellen Praxis stammenden Berechnungen liegen die Investitions- und Kapitalkosten, die Betriebs-, Wartungs- und Verschleißkosten, die benötigten Flächen und Räumlichkeiten, die Raumkosten, die Nutzung im Ein-, Zwei- oder Drei-Schichtbetrieb mit verschiedenen Auslastungen ab 50% und bis 80%, die kalkulatorische Abschreibung und die Energiekosten zugrunde, sodass ein fairer und objektiver Vergleich gegeben ist. Das Plasmaschneiden in Kombination mit Stanzen bietet eine echte Alternative zur Laser-Stanz-Kombination, wenn die Plasma-Schnittqualität ausreichend ist (Schnittspalt 1,2 mm, Toleranz min. 0,1 mm), die Materialdicke unter 12,5 mm beträgt, das Material elektrisch leitfähig ist und man im nicht voll ausgelasteten Einschichtbetrieb wirtschaftlich arbeiten muss.

Edgar Grundler

Erschienen in Ausgabe: 7-8/2008