Das richtige Trennverfahren ist in der Fertigung unabdingbar. Hierbei haben sich zwei Technologien besonders bewährt. Doch die Antwort auf die Entscheidung Wasserstrahlschneiden vs. Laserschneiden ist nicht so einfach. Beide Verfahren bieten beeindruckende Vorteile bei der Bearbeitung verschiedenster Materialien wie Metall, Kunststoff oder Keramik.
Risto vergleicht in diesem Blogbeitrag die Funktionsweise, den Materialeinsatz und die Kostenstruktur von Laserschneiden und Wasserstrahlschneiden. Wir zeigen Ihnen im Detail die wichtigsten Informationen rund um beide Methoden.
Wie unterscheiden sich Laserschneiden und Wasserstrahlschneiden?
Sowohl Wasserstrahl- als auch Laserschneiden sind präzise und flexible Trennverfahren. Der Unterschied der Methoden liegt in der Art der Energieübertragung:
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Wasserstrahlschneiden: Das Material wird mit einem feinen Wasserstrahl mit bis zu 6000 bar Druck getrennt. Je nach Anwendung wird dem Wasser ein Abrasivmittel beigesetzt, um auch harte Materialien durchtrennen zu können.
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Laserschneiden: Beim Laserschneiden erhitzt ein fokussierter Strahl das Material punktgenau, bis es schmilzt oder verdampft. Anschließend entfernt ein Gasstrom die Schmelze aus der Schnittfuge.
Gleich ist bei beiden Verfahren die effiziente Arbeit, die saubere und exakte Schnitte ermöglicht. Jedoch existieren Unterschiede in der Geschwindigkeit, Materialvielfalt und dem Energieverbrauch.
Wasserstrahlschneiden und Laserschneiden im Vergleich: der Wasserstrahl
Das Wasserstrahlschneiden basiert auf der Kraft des Wassers. In einer Hochdruckpumpe wird das Wasser auf bis zu 6000 bar verdichtet und durch eine kleine Düse gepresst. So entsteht ein Strahl, der harte Materialien durchtrennen kann. Abrasivmittel, die zusätzlich hinzugegeben werden können, steigern darüber hinaus die Schneidleistung.
Da das Verfahren kalt ist, entsteht keine thermische Spannung, die zu Verformungen oder verbrannten Kanten des Schnitts führen kann. Wasserstrahlschneiden ist hierbei für nahezu alle Werkstoffe geeignet. Besonders für empfindliche Materialien, die keine Hitze vertragen, ist das Verfahren daher optimal.
Wasserstrahlschneiden und Laserschneiden im Vergleich: der Laser
Beim Laserschneiden erzeugt eine Laserquelle – meist ein Faser- oder CO 2 -Laser – einen gebündelten Lichtstrahl. Dieser wird über einen Spiegel oder eine Linse auf die Werkstückoberfläche gestrahlt. Durch die Energiedichte verschmilzt oder verdampft das Material anschließend punktgenau.
Ein Schneidgas bläst am Ende die Schmelze aus der Schnittfuge, wodurch eine präzise und glatte Schnittkante ohne mechanischen Kontakt entsteht. Das Verfahren ist überaus schnell und exakt, weshalb auch die Bearbeitung von komplexen Geometrien und feinen Strukturen möglich ist.
Besonders in der Materialverarbeitung findet das Laserschneiden häufig Anwendung.
Industrielle Laserschneidmaschine schneidet präzise Formen in eine Metallplatte.
Wasserstrahlschneiden vs. Laserschneiden im direkten Vergleich
| Kriterium | Wasserstrahlschneiden | Laserschneiden |
|---|---|---|
| Funktionsprinzip | Trennung durch Hochdruckwasserstrahl mit und ohne Abrasivmittel | Schmelzen oder Verdampfen durch fokussierten Laserstrahl |
| Wärmeeinfluss | Kein Wärmeeintrag und somit keine Materialverformung | Hitzeeinfluss möglich, thermisches Verfahren |
| Materialvielfalt | Für fast alle Materialien geeignet | Eingeschränkt bei hitzeempfindlichen Stoffen; hauptsächlich Metalle |
| Präzision | Sehr präzise, aber leicht raue Kanten | Präzise, glatte Schnittkanten |
| Geschwindigkeit | Langsam bei dickem Material | Sehr schnell; ideal für Serienanfertigung |
| Kosten | Höhere Prozesskosten durch Abrasivmittel | Hohe Anschaffungskosten |
| Nachbearbeitung | Kaum notwendig | Kaum notwendig |
| Umweltaspekt | Hoher Wasserverbrauch; Abrasiventsorgung notwendig | Hoher Energiebedarf, aber kein Verbrauchsmaterial |
Wie hoch sind die Kosten beim Wasserstrahlschneiden und Laserschneiden?
Beim Wasserstrahlschneiden und Laserschneiden sind die Kosten von mehreren Faktoren, wie dem Material, der Stärke, der Komplexität und der Stückzahl, abhängig. Beim Wasserstrahlschneiden sind die laufenden Kosten für Abrasivmittel und Pumpleistung höher, wohingegen das Laserschneiden mit Geschwindigkeit und Wirtschaftlichkeit bei Serienfertigungen punktet:
- Wasserstrahlschneiden: ideal für Einzelstücke, Prototypen oder empfindlichen Materialien
- Laserschneiden: kosteneffizient bei Serienproduktionen und standardisierten Metallzuschnitten wie Blechschnitten oder Rohrzuschnitten
Für welche Anwendungsbereiche eignen sich Wasserstrahlschneiden und Laserschneiden?
Laserschneiden wird besonders in der Metallverarbeitung, im Maschinenbau, in der Architektur und im Fahrzeugbau eingesetzt. Es ermöglicht feine Konturen und saubere Schnittbilder auch bei filigranen Formen oder kleinen Stückzahlen.
Wasserstrahlschneiden überzeugt besonders in Anwendungsbereichen, wo thermische Belastung vermieden werden muss. Hierunter zählt zum Beispiel der Einsatz in der Bearbeitung von Glas, Kunststoff oder Verbundmaterialien.
Wasserstrahlschneiden vs. Laserschneiden: Was ist besser?
Sowohl das Wasserstrahlschneiden als auch das Laserschneiden haben ihre Stärken. Laserschneiden steht für hohe Präzision, Geschwindigkeit und Effizienz in der Serienanfertigung und Bearbeitung von komplexen Strukturen. Das Wasserstrahlschneiden überzeugt durch Materialvielfalt und Kaltbearbeitung.
Welche Methode letztlich die bessere ist, ist von den Anforderungen des Projektes abhängig. Es muss bedacht werden, welches Material verwendet wird, welche Toleranz es aufweist und wie groß die Stückzahl ist.
Bei Fragen und Interesse am Verfahren des Laserschneidens steht Ihnen Risto gerne zur Verfügung. Wir unterhalten einen modernen Maschinenpark und bieten Ihnen mit unserem 24h- Express-Service eine schnelle Möglichkeit, Ihr Projekt sorgsam umzusetzen.
Kontaktieren Sie uns gerne für Ihre persönliche Beratung und bei allen Fragen rund um das Thema Wasserstrahlschneiden vs. Laserschneiden!
FAQ Wasserstrahlschneiden vs. Laserschneiden
Was ist der Hauptunterschied zwischen Wasserstrahlschneiden und Laserschneiden?
Der größte Unterschied liegt im physikalischen Prinzip: Wasserstrahlschneiden arbeitet mechanisch und mit einem Hochdruck-Wasserstrahl; Laserschneiden hingegen verfolgt ein thermisches Prinzip mit einem energiereichen Lichtstrahl. So entsteht ein Unterschied im Wärmefluss und der Schnittgeschwindigkeit.
Bietet das Wasserstrahlschneiden oder das Laserschneiden die bessere Schnittqualität?
Laserschneiden liefert in der Regel die glattere und exaktere Schnittkante, besonders bei dünnen Materialien. Wasserstrahlschneiden erzeugt zwar ebenfalls saubere Ergebnisse, jedoch sind die Kanten leicht matt.
Ist Laserschneiden teurer als Wasserstrahlschneiden?
Die Kosten sind projektabhängig. Laserschneiden ist zwar in der Anschaffung teurer, jedoch beiSerienproduktionen umso wirtschaftlicher. Wasserstrahlschneiden besitzt zwar niedrigere Einstiegskosten, verursacht jedoch höhere Prozesskosten durch Abrasivmittel und längere Schneidzeiten.
Wie nachhaltig sind Wasserstrahlschneiden und Laserschneiden?
Beide Verfahren gelten als umweltfreundlich. Das Wasser kann recycelt und Abrasivstoffe wiederverwertet werden. Laseranlagen verursachen zwar einen hohen Stromverbrauch, benötigen jedoch keine Verbrauchsmaterialien.
Welche Genauigkeiten lassen sich beim Wasserstrahlschneiden und Laserschneiden erreichen?
Laserschneiden erreicht Toleranzen im Bereich von ±0,1 mm, während Wasserstrahlschneiden bei etwa ±0,2 mm liegt. Die tatsächliche Genauigkeit hängt von Material, Schneiddicke und Maschinenkalibrierung ab.