Faserlaser schneidet 50-Millimeter-Stahl bei Rime

50-Millimeter-Stahl mit einem Faserlaser schneiden: Was vor wenigen Jahren als technisch grenzwertig oder kaum wirtschaftlich galt, hat die Rime aus Riesa nun in einem Praxistest untersucht. Der Blechbearbeiter nutzte dafür die 24-Kilowatt-Faserlaseranlage TruLaser 5060 von Trumpf.

Rime ist seit mehr als 30 Jahren auf die Lohnfertigung von Blechteilen spezialisiert. Mehr als 800 aktive Kunden aus unterschiedlichen Branchen stellen hohe Anforderungen an Materialvielfalt, Bauteilgrößen und Fertigungstiefe. Deshalb investiert das Unternehmen kontinuierlich in moderne Fertigungstechnologien. Bislang konnten mit den vorhandenen Laserschneidanlagen Bleche bis 25 Millimeter prozesssicher bearbeitet werden. Nach der Inbetriebnahme der TruLaser 5060 im Jahr 2024 wurde das Spektrum zunächst auf 30 mm und 40 mm erweitert. Danach folgte die entscheidende Frage: Wie weit lässt sich der Prozess treiben?

Warum 50-Millimeter-Stahl neue Anforderungen stellt

Für den Test wählte das Team um Michael Rohn, Abteilungsleiter Laser, bewusst 50 Millimeter starkes Stahlblech. Dabei zeigte sich bereits in der Vorbereitung, dass nicht nur der Schneidprozess anspruchsvoller wird. Auch Handling, Transport und Logistik verändern sich deutlich. Standardtafeln im Format 6 × 2 m lassen sich bei dieser Materialdicke nicht mehr ohne Weiteres verarbeiten. 

Prozessplanung wird verändert 

Sowohl das zulässige Gewicht der Hebemittel als auch die maximale Belastung des Maschinentisches würden überschritten. „Bei solchen Materialdicken müssen bereits bei der Auftragsplanung wichtige Rahmenbedingungen berücksichtigt werden“, erklärt Markus Ogkler, New Business Manager bei Rime. Er ergänzt: „Nicht nur der Schneidprozess selbst wird anspruchsvoller. Auch Transport und Positionierung der Bauteile erfordern häufig den Einsatz von Krantechnik.“

Wie der Schneidversuch umgesetzt wurde

Für den eigentlichen Versuch entschied sich Rime nicht für einen einfachen Trennschnitt, sondern für eine anspruchsvolle Bauteilgeometrie. So sollte die Leistungsfähigkeit des gesamten Prozesses unter realistischen Bedingungen bewertet werden. „Bei diesen Materialstärken setzen wir Sauerstoff als Prozessgas ein“, erläutert Michael Rohn. „Die zusätzliche Reaktionsenergie unterstützt den Schneidprozess und ermöglicht auch bei dicken Blechen präzise Konturen.“ Besonders auffällig waren die Ergebnisse bei den Innenkonturen. Bei früheren CO_₂-Lasersystemen galt häufig die Faustregel, dass der kleinste realisierbare Lochdurchmesser der Materialdicke entspricht. Im Versuch gelang dagegen ein Lochdurchmesser von 17 Millimeter in 50 Millimeter starkem Stahlblech.

Faserlaser schneidet 50-Millimeter-Stahl bei Rime

Welche Qualität der Faserlaser erreicht

Nach dem Schneidprozess untersuchte Rime die Schnittflächen. Geringe Schlackebildung, vergleichsweise feine Riefen und eine insgesamt hohe Schnittqualität bestätigten das Potenzial der Anlage. Eine Herausforderung bleibt der Wärmeeintrag. „Irgendwo muss die Energie ja hin“, kommentiert Michael Rohn mit einem Schmunzeln. Mit zunehmender Erwärmung des Werkstücks veränderte sich das Schnittbild. Dennoch wurde der Versuch erfolgreich abgeschlossen und lieferte Erkenntnisse für die weitere Prozessoptimierung. „Der Ausbau unserer Laserschneidtechnologie hat großes Potenzial und wir werden die Prozesssicherheit für dicke Materialien weiter verbessern“, fasst Markus Ogkler zusammen.

Verdrängt der Faserlaser das Plasmaschneiden?

Die Ergebnisse führen zur naheliegenden Frage, ob High-Power-Faserlaser künftig das Plasmaschneiden verdrängen. Der Praxistest zeigt jedoch kein einfaches Entweder-Oder. Beide Verfahren haben spezifische Stärken. Der Faserlaser punktet mit Präzision, geringer Nachbearbeitung, hohen Schneidgeschwindigkeiten und komplexen Konturen. Das Plasmaschneiden bleibt bei sehr großen Materialstärken häufig die wirtschaftlichere Lösung. Für Rime steht deshalb nicht die Ablösung einer Technologie im Mittelpunkt, sondern die Erweiterung der Fertigungsmöglichkeiten. Die Bearbeitung von 40- und 50-Millimeter-Material reduziert die Abhängigkeit von externen Lieferanten und eröffnet Potenziale für nachgelagerte Bearbeitungsschritte, etwa in der Zerspanung.

Quelle: Mit Material von Rime