Was ist die optimale Leistung für eine Laserschneidmaschine?

Wenn Sie die passende Leistung für eine Industrie-Schneidmaschine auswählen, sollten Sie eine Maschine finden, die für Ihre spezifischen betrieblichen Anforderungen das beste Verhältnis zwischen Schneidgeschwindigkeit, Materialstärke und Produktionsleistung bietet.

Anders ausgedrückt: Die Laserleistung Ihrer Faserlaser-Schneidmaschine sollte zu den Metallen passen, die Sie hauptsächlich bearbeiten, sowie zu deren durchschnittlicher und maximaler Stärke und der benötigten Produktionsgeschwindigkeit.

Viele Käufer finden dieses Gleichgewicht nicht und investieren am Ende viel Geld in eine hochentwickelte Maschine mit zahlreichen Funktionen, die sie eigentlich gar nicht benötigen.

Um einen solchen kostspieligen Fehler zu vermeiden, sollten Sie genau wissen, worauf es bei Ihrer Anwendung ankommt. Auf Grundlage praktischer Empfehlungen und Informationen von Fachleuten und Produktionsteams bei OMTech finden Sie hier wichtige Faustregeln für die Wahl der Leistung einer Faserlaser-Schneidmaschine.

Schritt 1. Unterscheiden Sie zwischen Faserlaser-Graviermaschinen und Faserlaser-Schneidmaschinen

Zunächst sollten Sie verstehen, dass Faserlaser-Graviermaschinen und Faserlaser-Schneidmaschinen unterschiedliche Geräte mit unterschiedlichen Leistungsbereichen und Einsatzgebieten sind.

Die richtige Leistung hängt stark davon ab, ob Sie mit geringer Leistung markieren, sehr dünne Bleche schneiden oder vollständige Metalltafeln industriell bearbeiten möchten.

• Faserlaser-Graviermaschinen sind nicht mit Faserlaser-Schneidmaschinen gleichzusetzen. Sie dienen zum Ätzen, Anlassen und Gravieren von Metallen wie Edelstahl, Messing und Aluminium. Ein hochwertiger MOPA-Faserlaser mit 60 bis 100 W kann unter Umständen sehr dünne Metallfolien, Unterlegbleche oder dünnes Messing bis zu 2 mm in mehreren langsamen Durchgängen schneiden. Er ist jedoch kein vollwertiger industrieller Blechschneider.
• Faserlaser-Schneidmaschinen mit 1.000 bis 12.000 W oder mehr sind echte industrielle Blechschneidanlagen. Wenn Sie ganze Tafeln aus Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Aluminium oder Messing mit Produktionsgeschwindigkeit schneiden möchten, benötigen Sie eine Faserlaserquelle im Kilowattbereich (ab 1 kW).

Die Unterscheidung zwischen Faserlaser-Markierern und Faserlaser-Schneidmaschinen wird dadurch erschwert, dass manche Hersteller ihre Faserlaser-Graviermaschinen als „Faserlaser-Schneider“ bezeichnen. Käufer können daher nicht immer etwas für die Verwechslung tun.

Dennoch ist diese Unterscheidung entscheidend. Sie möchten schließlich nicht mehr als Tausende Euro für eine Faserlaser-Schneidmaschine ausgeben, wenn eine Faserlaser-Graviermaschine für Ihre Anwendung ausgereicht hätte – oder umgekehrt.

Erfahren Sie, was genau eine Faserlaser-Schneidemaschine ist und wie sie sich von einem Faserlaser-Gravierer unterscheidet

Schritt 2. Wählen Sie die passende Kilowatt-Leistung für das industrielle Blechschneiden

Wenn Sie sicher sind, dass Ihre Anwendung eine Faserlaser-Schneidmaschine erfordert, müssen Sie als Nächstes entscheiden, wie viele Kilowatt Sie benötigen. Zwei Hauptkriterien bestimmen die erforderliche Leistung:

• Die Art und Stärke des Metalls, das Sie schneiden möchten.
• Die Schneidgeschwindigkeit, die für Ihre Arbeit am effizientesten ist.

Im Folgenden finden Sie eine Übersicht über die Leistungsklassen von Faserlaser-Schneidmaschinen in Abhängigkeit von Materialstärke und Schneidgeschwindigkeit.

1. Faserlaser-Schneider mit 1 bis 3 kW: Einstieg und leichte industrielle Anwendungen

Faserlaser-Schneidmaschinen mit 1 bis 3 kW eignen sich für dünne bis mittelstarke Bleche.

Eine Maschine in diesem Leistungsbereich kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn Sie Kohlenstoffstahl mit einer maximalen Stärke von 18 bis 20 mm unter idealen Bedingungen und bei langsamer Geschwindigkeit bearbeiten oder saubere Schnitte in 8 bis 12 mm starkem Edelstahl beziehungsweise Aluminium benötigen.

Der OMTech FC-22 Faserlaser-Schneider ist eine vollständig geschlossene Faserlaser-Schneidmaschine mit 1.500 W. Sie verfügt über einen Durchlass an der Vorder- und Rückseite sowie einen integrierten Wasserkühler.

Mit 1.500 W Laserleistung kann diese Maschine anspruchsvolle Metalle schneiden, darunter Edelstahl mit einer Stärke von bis zu 0,2 Zoll und Kohlenstoffstahl bis zu 0,4 Zoll. Die angegebene Geschwindigkeit beträgt 27,56 Zoll pro Sekunde.

2. Faserlaser-Schneider mit 4 bis 6 kW: Allgemeine Fertigung und Hochgeschwindigkeitsproduktion

Faserlasermaschinen mit 4 bis 6 kW gelten häufig als besonders guter Leistungsbereich für die industrielle Produktion. Sie ermöglichen deutlich höhere Schneidgeschwindigkeiten, reduzieren den Entgratungsaufwand und sorgen bei Materialien wie 8 mm starkem Baustahl – häufig mit Druckluft geschnitten – oder 10 mm starkem Aluminium für sauberere Schnittkanten.

Ein Faserlaser-Schneider mit 4 bis 6 kW ist eine gute Option, wenn Sie Automobilteile, Metallmöbel oder allgemeine Maschinenbauteile herstellen.

Die OMTech FC-105SA Faserlaser-Schneidmaschine (in Kürze in Deutschland erhältlich) gehört zu dieser Kategorie. Sie ist in Konfigurationen von 1,5 bis 6 kW erhältlich und verwendet eine IPG-Laserquelle, die für ihre hervorragende Strahlqualität, hohe Energiedichte, ausgezeichnete elektrooptische Umwandlungseffizienz und Stabilität bekannt ist.

Mit ihrem in der Schweiz entwickelten Laserkopf und dem platzsparenden Design hilft diese Maschine, wertvolle Werkstattfläche zu sparen und gleichzeitig die Produktivität pro Quadratmeter zu steigern.

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3. Faserlaser-Schneider mit 8 bis 12 kW: Anspruchsvolle industrielle Anwendungen

Faserlaser-Schneidmaschinen mit 8 bis 12 kW eignen sich für anspruchsvolle industrielle Schneidaufgaben, insbesondere wenn dicke Metalle und bestimmte reflektierende Nichteisenmetalle wie Kupfer, Messing und starkes Aluminium effizient bearbeitet werden müssen.

Der Wechsel auf 12 kW kann die Bearbeitungszeit erheblich reduzieren. Beim Schneiden von dickem Edelstahl mit Stickstoff können beispielsweise deutliche Effizienzsteigerungen erzielt werden. Je nach Material und Schnittbedingungen werden Verbesserungen von bis zu 300 % gegenüber 6 kW und bis zu 600 % gegenüber 3 kW genannt.

Eine Maschine dieser Leistungsklasse ist eine Überlegung wert, wenn Sie in der Schwerindustrie, Luft- und Raumfahrt, im Bauwesen oder im Schiffbau tätig sind.

4. Faserlaser-Schneider mit 15 bis 30 kW oder mehr: Extreme und besonders schnelle Produktion

Faserlaser-Schneidmaschinen mit 15 bis 30 kW sind für extreme Produktionsanforderungen und sehr hohe Fertigungsgeschwindigkeiten ausgelegt.

Sie kommen in Fabriken zum Einsatz, die große Metallplatten, schwere Infrastrukturkomponenten, Windkraftanlagen und Eisenbahnteile herstellen. Auch bestimmte Verteidigungsanwendungen gehören zu ihren Einsatzgebieten.

In diesen Bereichen sind eine hohe Schneidleistung und die schnelle Bearbeitung dicker Eisen- und Nichteisenmetalle besonders wichtig.

Faserlaser-Schneidmaschine: Welche Leistungsklasse benötigen Sie?

Schritt 3. Berücksichtigen Sie die Art des Metalls, das Sie schneiden möchten

Die Metallart ist ein entscheidender Faktor bei der Auswahl der Leistung einer Faserlaser-Schneidmaschine. Verschiedene Metalle besitzen unterschiedliche physikalische und optische Eigenschaften, die direkt beeinflussen, wie sie mit Laserenergie interagieren.

• Reflektierende Metalle wie Kupfer und Messing können einen Teil des Laserlichts zurückwerfen. Dadurch besteht die Gefahr, dass optische Komponenten beschädigt werden. Für diese Materialien benötigen Sie eine Maschine, die ausdrücklich für ihre Bearbeitung ausgelegt und entsprechend geschützt ist.
• Aluminium leitet Wärme sehr schnell aus dem Schneidbereich ab. Deshalb müssen Leistung und Geschwindigkeit sorgfältig aufeinander abgestimmt werden, um Schlacke, Gratbildung und Materialverformungen zu begrenzen.
• Auch das benötigte Hilfsgas hängt von der Art des zu schneidenden Materials und dem gewünschten Schneidergebnis ab.

Empfehlungstabelle: Die richtige Faserlaserleistung für verschiedene Materialien

Faustregel

Wenn Sie einen allgemeinen Fertigungsbetrieb führen und unterschiedliche Materialien bis zu einer Stärke von 12 mm (1/2 Zoll) schneiden, gelten 3 bis 4 kW häufig als sinnvoller Einstiegspunkt.

Wenn Ihr Budget es zulässt, kann ein Upgrade auf 6 kW Ihre Betriebskosten pro Werkstück deutlich reduzieren. Bei mittleren Materialstärken kann diese Leistung beispielsweise den Einsatz von kostengünstiger Druckluft anstelle von teurem Stickstoff aus Flaschen ermöglichen und gleichzeitig die Produktionsgeschwindigkeit erhöhen.

Das tatsächliche Ergebnis hängt jedoch vom Material, seiner Stärke, der gewünschten Schnittqualität und den gewählten Bearbeitungsparametern ab.

Schritt 4. Bringen Sie Schneidgeschwindigkeit und Schnittkantenqualität ins Gleichgewicht

Ein weiterer wichtiger Faktor bei der Auswahl der richtigen Leistung einer Faserlaser-Schneidmaschine ist das Verhältnis zwischen Schneidgeschwindigkeit und Schnittkantenqualität.

Im Allgemeinen steigt die Schneidgeschwindigkeit mit der Laserleistung. Je mehr Kilowatt die Maschine bietet, desto höher ist die mögliche Schneidgeschwindigkeit.

Warum ist das wichtig? Eine höhere Leistung ermöglicht es Ihnen auch, dickere Metallplatten schneller zu schneiden. Dadurch bleibt die Wärme kürzer an den Schnittkanten konzentriert, was zu saubereren Ergebnissen beitragen kann.

Das ist ein wichtiges Argument für eine leistungsstärkere Faserlaser-Schneidmaschine – vorausgesetzt, Ihr Budget reicht aus und die Leistung passt zu den Materialien, die Sie bearbeiten.

Mit einer leistungsstärkeren Maschine können Sie schneller schneiden und unter geeigneten Bedingungen eine bessere Schnittkantenqualität erzielen.

Schritt 5. Wägen Sie Anschaffungskosten und betriebliche Anforderungen gegeneinander ab

Die Kosten einer Faserlaser-Schneidmaschine beschränken sich nicht auf den Kaufpreis. Auch die laufenden Ausgaben spielen bei der Entscheidung eine wichtige Rolle.

Berücksichtigen Sie zunächst die Kosten für Maschine und Stromversorgung

Laserquellen mit hoher Leistung (8 kW oder mehr) sind nicht nur in der Anschaffung deutlich teurer, sondern benötigen auch eine höhere elektrische Anschlussleistung und verbrauchen mehr Energie.

Sie müssen sich deshalb nicht nur fragen, ob Sie genügend Geld für den Kauf der Maschine haben. Entscheidend ist auch, ob Ihr Budget beziehungsweise die Einnahmen aus der Produktion ausreichen, um die laufenden Betriebskosten kurz- und langfristig zu decken.

Denken Sie außerdem an die Zukunftssicherheit Ihrer Investition

Auch die tatsächliche Beanspruchung der Maschine spielt eine Rolle.

Wenn Sie beispielsweise häufig an der maximalen Schneidgrenze Ihrer Maschine arbeiten – etwa mit einer 1-kW-Maschine 12 mm starken Kohlenstoffstahl schneiden –, kann es sinnvoller sein, die nächsthöhere Leistungsklasse zu wählen.

So vermeiden Sie dauerhaft langsame Bearbeitungszeiten und eine übermäßige Beanspruchung der Maschine.

Schritt 6. Berücksichtigen Sie wichtige Infrastruktur- und Ausstattungsanforderungen

Für die reibungslose Installation und den täglichen Betrieb einer Faserlaser-Schneidmaschine benötigen Sie auch die passende Infrastruktur und das erforderliche Zubehör.

Der Kaufpreis der Maschine ist nur ein Teil der Gesamtinvestition. Weitere Kosten entstehen durch zusätzliche Ausrüstung und wichtige technische Voraussetzungen. Planen Sie die folgenden Punkte bei der Wahl der benötigten Laserleistung ein.

1. Versorgung mit Hilfsgas

Wenn Sie dickere Materialien mit einer leistungsstarken Maschine schneiden, benötigen Sie in der Regel große und kontinuierliche Mengen an Stickstoff (N₂), Sauerstoff (O₂) oder sauberer Druckluft mit dem erforderlichen Druck.

Sie müssen daher Ihren Bedarf an Gasflaschen oder Kompressoren ermitteln und die entsprechenden Anschaffungs- und Betriebskosten einplanen.

2. Anforderungen beim Schneiden reflektierender Materialien

Wenn Sie Kupfer, Messing oder Aluminium mit hoher Laserleistung schneiden, muss die Maschine über eine geeignete Laserquelle und Schutzvorrichtungen für diese Materialien verfügen.

Reflektierende Metalle können einen Teil des Laserstrahls zurück in die optischen Komponenten werfen. Solche Rückreflexionen stellen ein erhebliches Risiko für die Maschine und die Sicherheit dar.

Verwenden Sie deshalb niemals eine Maschine, die nicht ausdrücklich für die Bearbeitung dieser Materialien ausgelegt ist.

Wählen Sie die richtige Faserlaserleistung für Ihr Unternehmen

Bei der Wahl der richtigen Leistung einer Faserlaser-Schneidmaschine geht es letztlich darum, das beste Gleichgewicht zwischen Schneidkapazität, Produktionseffizienz und Betriebskosten zu finden.

• Ermitteln Sie zunächst, welche Metalle Sie am häufigsten bearbeiten, wie dick diese durchschnittlich und maximal sind und welche Produktionsgeschwindigkeit Sie erreichen müssen.
• Überlegen Sie anschließend, wie viel Sie in die Maschine, die Versorgung mit Hilfsgas, die elektrische Infrastruktur und weitere Betriebsvoraussetzungen investieren möchten.
• Denken Sie daran: Wenn Sie regelmäßig nahe an der maximalen Schneidkapazität einer bestimmten Leistungsklasse arbeiten, kann der Wechsel zur nächsthöheren Leistung langfristig die bessere Investition sein.

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