In der metallverarbeitenden Industrie sind spanende Verfahren ein wichtiges Glied im technologischen Prozess, daher ist es äußerst wichtig, für jede Arbeitsaufgabe das Verfahren zu wählen, das einen reibungslosen Produktionsablauf und eine termingerechte Lieferung bestellter Mengen gewährleistet.

Die Leistung selbst sollte im Auge behalten werden – alle anderen Produktionsprozesse hängen von der Qualität des Schnitts ab, wie z.

Bei der Auswahl einer geeigneten Methode zum Schneiden von Metall ist es äußerst wichtig, auf einige wesentliche Eigenschaften des Materials zu achten, die die Methode des Schneidens und der Weiterverarbeitung vorgeben. Dies bezieht sich in erster Linie auf die Zugeigenschaften des metallischen Werkstoffs, aber auch auf die mechanischen Eigenschaften des Werkstoffes bzw. des Verarbeitungsprozesses und der Schnittparameter. Der Dehnbarkeitsgrad des Metalls hängt von einer Reihe von Parametern ab, und das Gefüge, der Härtegrad, die Vorwärmbehandlung… sind nur einige davon.

 

Thermische Schneidverfahren

Die am häufigsten verwendeten Heißschneidverfahren in der technologischen Produktion sind:

• Brennschneiden
• Plasmastrahlschneiden
• Laser schneiden.

 

Das Brennschneiden wird am häufigsten verwendet und ist auch die älteste Schneidmethode. Es wird mit einem Sauerstoffstrahl in Kombination mit einer Gasflamme aufgetragen. Materialien mit einer Dicke von 3-300 mm werden durch Brennschneiden bearbeitet. Mit bestimmten technologischen Ergänzungen ist es möglich, dickere Materialien über 1000 mm mit Gasflamme zu bearbeiten. Plasmastrahlschneiden wird bei Materialien von 3-20 mm angewendet und bringt die größten Einsparungen. Es ist wichtig darauf hinzuweisen, dass durch das Laserschneiden eine höhere Qualität erreicht wird. Unlegierte Stähle (2-3 mm) werden durch Laserschneiden bearbeitet. Für die Zukunft ist zu erwarten, dass dickere Materialien verarbeitet werden können.

 

Merkmale des Brennschneidens

Beim Brennschneiden wird die Verbrennung von Metallen unter dem Einfluss reiner Sauerstoffstrahlen bei Temperaturen unterhalb der Schmelztemperatur erreicht. Der Schnitt erfolgt im Prozess selbst, wenn Trümmer unter dem Einfluss von Sauerstoff ausgeblasen werden. Vor dem Eingriff selbst muss das Material vorbereitet werden: Die Schnittstelle wird erhitzt und dann wird Sauerstoff zugeführt. Die Erwärmung des Materials erfolgt durch ein Gemisch aus Acetylen und Sauerstoff oder Propan-Butan und Sauerstoff.

Die Schnittqualität beim Brennschneiden kann hervorragend sein und es ist möglich, eine zufriedenstellende Rauheit zu erzielen, jedoch mit richtig ausgewählten Werten aller relevanten Parameter (Druck, Sauerstoff, Gase, Geschwindigkeit des Prozesses). Für den letztendlichen Erfolg des Verfahrens müssen die zu verarbeitenden Materialien bestimmte Bedingungen erfüllen, beispielsweise bestimmte Dehnungsbedingungen. Die Erfahrung zeigt, dass Stahlwerkstoffe, die keine großen Mengen chemischer Verunreinigungen aufweisen, hervorragend geschnitten werden, da sie das Schnittergebnis beeinträchtigen.

 

Auswirkungen auf das Brennschneiden

Der Brennschneidprozess unterliegt Einflüssen wie:

• chemische Zusammensetzung von Stahl
• Temperatur des zu verarbeitenden Materials
• Dicke des zu bearbeitenden Materials
• Reinheit des verarbeiteten Materials
• Gasflammentemperatur
• technologische Parameter.

Während des Prozesses selbst ist es wichtig, auf den Sauerstoffgehalt zu achten, da dieser die Verbrennungs- und Schmelztemperatur beeinflusst. Auch der Legierungsanteil senkt die Zugeigenschaft.

Ein wichtiger Parameter im Prozess selbst ist außerdem die Dicke des zu bearbeitenden Materials, da sie die Schnittgeschwindigkeit und das Endergebnis beeinflusst. Es ist von großer Bedeutung und gehört zum Standardverfahren zur Vorbereitung der Arbeitsfläche, die dabei sauber sein muss.

Der eingesetzte Sauerstoff muss den höchsten Reinheitsgrad aufweisen, da er die Geschwindigkeit des Schneidprozesses beeinflusst. Auch die Art des verwendeten Gases ist entscheidend. Es ist üblich, Kombinationen von Acetylen und Propanbutan zu verwenden. Der erste brennt bei etwa 3100 °C. Eigenschaften der erzeugten Flamme: ausreichende Gleichmäßigkeit, Verhältnis zu Sauerstoff – 1,1 bis 1,2.

Propan-Butan ist ein kostengünstiges Gas und leicht auf dem Markt erhältlich. Es brennt bei ca. 2810 °C. Das Verhältnis von Sauerstoff zu Propan-Butan beträgt 4 zu 4,5.

Ein wichtiger Parameter, der die Schnittqualität beeinflusst, ist die Intensität der Erwärmung.

 

Brennschneidtechniken

Brennschneidtechniken können manuell oder automatisch durchgeführt werden. Das manuelle Brennschneiden wird für Schrott oder ähnliche Materialien verwendet, bei denen keine hohe Präzision und Ordnung des Schnitts erwartet wird. Automatisches Schneiden wird angewendet, wenn vom Gesamtprozess ein qualitativ hochwertiges Endergebnis erwartet wird.

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