Laserschneiden oder Tiefziehen

Wie funktioniert das Laserschneiden?

CO2-Laserschneiden und Faserlaserschneiden verwenden einen Laserstrahl mit hoher Intensität.

Im Fall des CO2-Lasers wird durch Kohlendioxid eine auf das Metallteil fokussierte Infrarotstrahlung erzeugt. Der Strahl erhitzt das Metall am Auftreffpunkt und erzeugt so ein Schneiden.  Der Faserlaser hingegen benutzt die Lichtwellenleiter zur Erzeugung eines Laserstrahls mit hoher Energie, der auf das Metall gerichtet ist. Die reflektierenden Metalle, wie z.B. Aluminium oder Edelstahl werden hauptsächlich mit Faserlaser geschnitten.

Der Laserstrahl bewegt sich entlang einer programmierten Bahn und führt präzise, deutliche Schneidvorgänge von Metallteilen durch. Es handelt sich um einen effizienten Schneidvorgang von Metallteilen mit hoher Präzision.

Was ist das Tiefziehen?

Tiefziehen ist ein Verfahren zur Herstellung von Metallteilen, das darin besteht eine spezifische Form aus einem Metallblech zu erstellen. Dazu übt eine Presse eine Kraft auf das Metallblech aus, drückt es gegen eine Form oder Matrix, die speziell für die gewünschte Form konzipiert wurde. Der ausgeübte Druck führt zur Verformung des Metalls, das sich der Ausformung der Pressform anpasst und so das Teil verändert.

Zur Herstellung eines komplexen Metallteils können mehrere Tiefziehwerkzeuge verwendet werden. Zum Beispiel kann ein erstes Werkzeug verwendet werden, um die allgemeine Form auszuschneiden, andere Werkzeuge verleihen danach dem Teil seine endgültige Form durch Biegen, Verdrehen oder Bearbeiten des Metalls. Die Koordinierung dieser Werkzeuge ermöglicht die Produktion verschiedenartiger, komplexer Metallteile, die in Serie gefertigt werden können.

Laserschneiden vs. Tiefziehen: Vergleich dieser beiden Schneidverfahren

Schneidtechnik und Leistungen

Der erste Unterschied zwischen diesen beiden Verfahren ist die eingesetzte Technik: das Laserschneiden ist ein thermisches Schneidverfahren, bei dem das Material erhitzt wird. Das Tiefziehen ist ein Kaltschnittverfahren, das sich nicht auf die Struktur des Materials auswirkt. Das Tiefziehen ist ein mechanisches Verfahren, das die Kraft einer Presse nutzt, um das Material zu bearbeiten.

Neben dem Zerschneiden kümmern sich die Tiefziehpressen um Formen, Schneiden, Stanzen und Biegen des Metalls mithilfe spezifischer Werkzeuge. Der Laser wiederum kann durch Brennen feine Details hinzufügen und eignet sich zur Bearbeitung kleiner Abmessungen an metallenen Materialien.

Die Bearbeitung von Materialien und ihre Dicken

Beim Laserschneiden und beim Tiefziehen werden Teile aus Stahl, Edelstahl und Aluminium erstellt sowie aus Kupfer beim Tiefziehen.  Metall ist das erforderliche Material zum Laserschneiden von Teilen oder beim Tiefziehen.

Hinsichtlich der Dicke hat das Laserschneiden Vorteile. Es ist effizient für Dicken bis maximal 25 mm für Stahl und Edelstahl sowie 15 mm für Aluminium. Beim Tiefziehen können Materialien bis zu einer Dicke von maximal 4 mm verarbeitet werden.

Schnelligkeit und Präzision beim Schneiden

Die Beantwortung der Schnittschnelligkeit ist komplex. Wo beim Laserschneiden für Edelstahl von 10 mm eine Geschwindigkeit von ungefähr 1100 mm/Minute angegeben werden kann, hängt die Schneidgeschwindigkeit beim Tiefziehen von mehreren Faktoren ab.

Die Geschwindigkeit kann nämlich je nach Material, Dicke und Komplexität der Form sowie Kapazität der Tiefziehpresse unterschiedlich sein. Die Schneidgeschwindigkeit kann zwischen einigen wenigen bis mehreren hundert oder sogar tausenden von Schnittvorgängen pro Minute variieren.

Für beide Schneidverfahren ist die Präzision sehr hoch. Das Laserschneiden ist für seine Feinheit, seine Präzision und das regelmäβige und wiederholte Schneiden komplexer Formen bekannt. Das Tiefziehen bietet ebenfalls präzise Teile und komplexe Formen, die in groβen Serien reproduzierbar sind.

Angebotene ergänzende Leistungen

Laserschneiden und Tiefziehen bieten beide ergänzende Leistungen zu ihren Schneidvorgängen. So wird das Laserschneiden durch Entgraten, Kugelstrahlen, Gleitschleifen, Spanen, Lackieren, Biegen oder Kennzeichnung ergänzt. Das Tiefziehen eines Teils kann durch Nieten, Crimpen, Schweiβen, Gleitschleifen, Innengewindeschneiden oder Montage ergänzt werden.

Obwohl ergänzende Leistungen angeboten werden, erzeugen Laserschneiden und Tiefziehen ästhetische Metallteile, die nicht unbedingt Oberflächenbehandlung erfordern.

Schneidekosten

Das Bestimmen des Preises einer Dienstleistung per Laserschneiden oder Tiefziehen erfordert die Berücksichtigung verschiedener Variablen. Jedes Teil ist einzig und wird je nach verwendetem Material, gewünschten Mengen, Dicke des Werkstücks, erwarteter Qualität und den Eigenschaften des Werkstücks (Abmessungen, Design, Schnitte…) unterschiedlich beziffert.

Der wesentliche Unterschied zwischen diesen beiden Schneideverfahren ist die Konzeption eines oder mehrerer spezifischer Werkzeuge zum Tiefziehen. Das Tiefziehen eines Teils erfordert nämlich die Erstellung eines Werkzeugs, das nur zur Herstellung dieses Teils einsetzbar ist. Dieses Werkzeug bedeutet bei seiner Erschaffung erhebliche Kosten, die aber bei der Herstellung von Teilen in groβen Serien rasch amortisiert werden.

Vom Laserschneiden bis zum Tiefziehen: praktische Anwendung

Der Schneidprozess eines Metallteils kann sich entsprechend neuer Bedürfnisse weiterentwickeln. So kann ein per Laserschneiden und anschlieβendes Biegen hergestelltes Teil per Tiefziehen gefertigt werden, wenn die gewünschten Mengen ansteigen. Ab einem gewissen Volumen erweist sich das Tiefziehen nämlich als rascher als das Laserschneiden.

Nehmen wir zum Beispiel ein geschnittenes und gebogenes Teil: mit der Technik Laserschneiden und anschlieβendes Biegen beträgt die Herstellungsdauer zwischen 20 Sekunden und mehr als einer Minute, je nach Typologie des Teils. Beim Tiefziehen führt das Folgeverbundwerkzeug diese beiden Verfahren (Schneiden und Biegen) durch und verarbeitet ein Blech binnen 2 Sekunden zu einem fertigen Teil. Ein echter Produktivitätsgewinn!

Bei diesem Beispiel ermöglicht das Tiefziehen, neben dem Zeitgewinn auch die Planung komplexerer Formen und das Anbieten zusätzlicher Vorgänge in den Werkzeugen, Crimpen, Innengewindeschneiden, Nieten, Kennzeichnung usw.

Im Allgemeinen verwenden Bau- und Energiesektor das Tiefziehen zur Herstellung ihrer Metallteile.

Der Übergang vom Verfahren des Laserschneidens und Biegens zum Tiefziehen erfordert mehrere Schritte:

• Eine Machbarkeitsstudie wird durchgeführt.
• Das Tiefziehverfahren wird erstellt.
• Je nach jährlicher Menge wird eine Kostenberechnung vorgenommen, entweder mit einem einfachen Werkzeug mit manuellem oder automatisiertem Nacharbeiten mit einem Roboter, einem automatischen mechanisierten System, einem Austrageband usw.
• Die Kostenberechnung beim Tiefziehen mit der Konzeption des Werkzeugs wird mit der beim Laserschneiden und Biegen über einen Zeitraum von einem Jahr verglichen.
• Die Technik des Tiefziehens wird bevorzugt, wenn das gewünschte Teil machbar ist und die Konzeption des Werkzeugs und das Tiefziehverfahren kostengünstiger sind als das Laserschneiden.

Unsere Handelsvertreter, in Begleitung unserer Berufsexperten, stehen zu Ihrer Verfügung, um Ihnen die geeignetsten Schneidverfahren für Ihr Projekt anzubieten.

Tiefziehen und Laserschneiden in der Unternehmensgruppe TMA (jüngste Investitionen, Kapazität)

Die Unternehmensgruppe TMA verfügt über 8 Faser- und Co2-Laserschneidzentren sowie 23 Tiefziehpressen.  Vor kurzem hat ein neuer Faserlaser den Maschinenpark der Unternehmensgruppe ergänzt. Dieser Laser von 6 Metern auf 2 Meter und einer Leistung von 12 kW sichert unsere groβformatigen Schneidverfahren.  Ebenfalls beim Tiefziehen wurden Investitionen durch die Akquisition einer Tiefziehpresse von 130 Tonnen und einem sechachsigen Roboter getätigt, der sich an alle Teile und Produktionsschritte anpassen kann.

Die kürzlich getätigten Investitionen sowie die Kenntnisse unserer Mitarbeiter bereichern die Unternehmensgrupe TMA mit fast 40 Jahren Erfahrung auf dem Gebiet Schneidetechnik und Metallbearbeitung.