Schneidtechnologien im Vergleich

Es gibt verschiedene Schneidetechnologien zum Schneiden einer Vielzahl von Materialien: Neben dem Laserschneiden sind Stanzen, Fräsen, Sägen, Messerschneiden, Wasserstrahl- sowie Plasmascheiden gängige Schneidverfahren. Jede Technologie hat Vor- und Nachteile, unterschiedliche Prozessschritte sowie Kosten. Darüber hinaus ist das Material, welches geschnitten werden soll, ausschlaggebend für die Wahl der geeigneten Schneidtechnologie.

Dieser Artikel befasst sich mit den sieben gängigsten Schneidtechnologien und deren Vor- und Nachteile. Eine Orientierungshilfe je nach Material oder Branche findet sich am Ende des Artikels.

Welche Technologie die geeignetste ist, hängt stark von den zu trennenden Materialien ab. Diese Übersicht bietet eine grobe Orientierung.

✔ = in den meisten Fällen gut einsetzbar.
◐ = oft nur eingeschränkt einsetzbar.
⎯ = nicht geeignet

Detaillierte Informationen zu den einzelnen Materialien, erhalten Sie auf den spezifischen Materialseiten.

Das Laserschneiden ist eine thermische Schneidtechnologie, die mit Präzision, Vielseitigkeit und Geschwindigkeit punktet. Grundsätzlich unterscheidet man bei dieser Schneidtechnologie zwischen Metallschneiden und dem Schneiden von nichtmetallischen Materialien – diese Prozesse sind in vielen Aspekten unterschiedlich und erfordern entsprechend angepasste Maschinen.

Für die Verarbeitung von nichtmetallischen Werkstücken steht ein breites Spektrum von Lasersystemen zur Verfügung, vom Consumer-Laser mit wenigen Watt Laserleistung bis zu hochspezialisierten Sonderanlagen mit mehreren kW. Die Maschinen unterscheiden sich in Produktivität, Genauigkeit, Prozessqualität und maximal bearbeitbarer Baugröße der Werkstücke.

Man unterscheidet zwischen Flachbettsystemen mit bewegtem Laserkopf (X/Y) sowie Galvosystemen, bei denen der Laserstrahl über Schwenkspiegel auf das Werkstück trifft. Beide Systeme können für Schneidanwendungen eingesetzt werden und haben ihre spezifischen Stärken und Einsatzfelder.

Beim Stanzen von flachen, meist nichtmetallischen Materialien wird der Bandstahlschnitt im Zusammenspiel mit den Stanzpressen verwendet. Die Schneidtechnologie Stanzen wird hauptsächlich bei der Herstellung von Faltschachteln angewendet. Weitere Anwendungen sind das Schneiden von Folien oder Textilien. Als Schneidwerkzeug wird ein "Bandstahlmesser" in eine Holzform eingesetzt, durch einen endsprechenden Anschliff sind auch Rillungen oder Perforationen z.B. in Pappe möglich.

Das Sägen ist wohl die bekannteste Methode für die Materialtrennung. Bei den elektrisch angetriebenen Sägen wird zwischen Stichsägen, Bandsägen, Ketten- und Kreissägen unterschieden. Beim Trennen von Kunststoffen werden vorwiegend Kreissägen eingesetzt. Kreissägen gibt es in verschiedenen Ausführungen: Von der Handkreissäge, über die Kapp- und Gehrungssäge oder Tischkreissäge bis hin zu High-End Sägen für die Produktion.

Zum Schneiden von Metallen, Stein, Keramik, Schaumstoff und auch Kunststoff wird der Wasserstrahlschnitt eingesetzt. Wasserstrahlschneidsysteme schneiden mit einer Hochdruckpumpe und einem Druck von bis zu 6000 bar mit 1-6 Liter Wasser in der Minute. Je nach Material wird dem Wasserstrahl ein Schleifmittel beigemischt, um das Schneidverhalten in besonders festem Material zu verbessern.

Fräsen ist eine lange etablierte, sehr vielfältige Fertigungstechnologie. Zur Verarbeitung von Plattenware werden oft sogenannte Fräsplotter eingesetzt (häufig als Kombinationsmaschine zu den Messerschneiden). Dabei gibt es ein breites Angebot von Anbietern vom semiprofessionellen Bereich um wenige 1000 € bis zu automatisierten, großformatigen Kombinationsplottern um mehrere 100.000 €. Die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale sind dabei Produktivität, Genauigkeit und Tischgrößen.

Fräsen bedarf einer guten Abstimmung der Prozessparameter (Spindeldrehzahl, Vorschubgeschwindigkeit, Werkzeugtype,) und Werkstückparameter (Material, Geometrie), um gute Qualität bei entsprechender Produktivität und Prozesssicherheit zu erreichen.

Plasmaschneiden ist ein ausschließlich für Metalle anwendbares Trennverfahren. Dabei wird ein Prozessgas ionisiert und durch elektrischen Strom auf bis zu 30.000 °C aufgeheizt. Mit dem Verfahren kann ein großer Dickenbereich (von Feinblech mit 1 mm bis zum Schiffsblech mit 150 mm Dicke) bearbeitet werden.

Zum Schneiden von Folien, Textilien und Schäumen werden häufig Messer eingesetzt. In den Bearbeitungssystemen werden statische Messer und angetriebene Messer wie z.B. elektrisch- oder pneumatisch- oszillierende Messer oder Rotationsmesser betrieben.

Es gibt die Varianten: Standardmesser, Rollenmesser, Ultraschallmesser