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Brennschneiden

 

Das Brennschneiden, auch Autogenschneiden genannt, ist eines der Ă€ltesten Trennverfahren in der Metallverarbeitung. Mit Hilfe eines Brennstoff-Sauerstoffgemischs verbrennt das Metall und wird aus der Schnittfuge geblasen. Das Prinzip des thermischen Trennens steht hinter dem Brennschneiden und wird vor allem fĂŒr dicke Materialien verwendet.

 

 

Brennschneiden Historie

Die bereits 1901 erfundene Autogentechnik – auch bekannt als autogenes Brennschneiden – ist eines der Ă€ltesten, aber doch wichtigsten Schneidverfahren in der metallverarbeitenden Industrie. Bei diesem Prinzip des thermischen Trennens von Stahl wird das zuvor auf ZĂŒndtemperatur erhitzte Metall mit einem Sauerstoffstrahl oxidiert und aus der Schnittfuge geblasen. In allen Branchen, in denen niedrig legierte StĂ€hle mit einer MaterialstĂ€rke ab 20 mm prĂ€zise und schnell geschnitten werden mĂŒssen, erweist sich die Autogentechnik als optimal geeignet und besonders wirtschaftlich. Vor allem in der Schwerindustrie ist diese Methode – trotz der zunehmenden Bedeutung anderer Verfahren (Plasmaschneiden, Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden) – unerlĂ€sslich, da es im Bereich grĂ¶ĂŸerer MaterialstĂ€rken ab 50 mm bisher keine wirtschaftlichen alternativen Schneidmöglichkeiten gibt. Mit der Entwicklung des Autogenrotators bieten sich zudem neue Möglichkeiten, von denen Anwender enorm profitieren können.

Vorteile vom Autogenschneiden

  • Qualitativ hochwertige Schnittergebnisse
  • Wirtschaftliche Schnitte
  • Bearbeitung von MaterialstĂ€rken von bis zu 300 mm
  • Vielseitig einsetzbar

 

Autogentechnik

Das Aggregat zum Brennschneiden besteht aus einer ringförmigen HeizdĂŒse, einer separaten Brenngas-Sauerstoff-Zufuhr und einer in der Mitte platzierten SauerstoffschneiddĂŒse.

Mithilfe einer Heizflamme, die durch die Zufuhr eines Brennstoff-Sauerstoffgemischs und der HeizdĂŒse entsteht, wird der Werkstoff lokal auf die individuelle ZĂŒndtemperatur erhitzt und fĂŒr den Schneidvorgang vorbereitet. Der unter hohem Druck austretende Sauerstoff (mit einer Reinheit von mind. 99,5 Prozent) oxidiert das kohlenstoffhaltige Metall und brennt eine Schnittfuge in den Werkstoff.

Zu beachten ist hierbei der Kohlenstoffgehalt der WerkstĂŒcke: ein hoher Kohlenstoffgehalt erhöht die ZĂŒnd- und senkt gleichzeitig die Schmelztemperatur. WerkstĂŒcke, die durch Brennschneiden bearbeitet werden sollen, mĂŒssen stets eine geringere ZĂŒndtemperatur als ihre Schmelztemperatur aufweisen. Metalle mit einem Kohlenstoffgehalt unter 0,3 % lassen sich ohne Probleme schneiden. Bei Werkstoffen mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,3 % und 1,6 % sollte der zu trennende Bereich vorgewĂ€rmt oder gar nachgewĂ€rmt werden, um Risse und Spannungen im WerkstĂŒck zu minimieren oder gĂ€nzlich zu vermeiden. Allerdings hĂ€ngt die Bearbeitbarkeit eines Werkstoffs mithilfe der Autogentechnik ebenso von der Zusammensetzung der Legierungen ab. So beeinflussen andere Elemente wie Chrom und Nickel die Brennschneidbarkeit.

 

Mit Autogen bearbeitete Bauteile

Beispiele zum Plasmaschneiden Beispiele zum Plasmaschneiden Beispiele zum Plasmaschneiden Beispiele zum Plasmaschneiden

 

Manuelles oder automatisiertes Brennschneiden

Im Bereich des autogenen Brennschneiden lassen sich Handschneidbrenner und Maschinenschneidbrenner voneinander abgrenzen. Je nach Anforderungen, Material und Branche ergeben sich hier zahlreiche Möglichkeiten fĂŒr die Autogentechnik.

Manuelles Brennschneiden

Manuelles Autogenschneiden – auch als Handschneidbrenner, Brennschneider oder FeuersĂ€ge bekannt – finden hauptsĂ€chlich auf Baustellen, in WerkstĂ€tten und in der GrundausrĂŒstung von Rettungseinheiten, wie etwa dem THW und der Feuerwehr, Anwendung. In diesen Bereichen kommt es nicht auf PrĂ€zision und Reproduzierbarkeit von Bauteilen, sondern auf eine flexible und schnelle Bearbeitung großer MaterialstĂ€rken verhĂ€ltnismĂ€ĂŸig kleiner WerkstĂŒcke an. Brandgefahr und WerkstĂŒckverzug durch thermischen Einfluss schrĂ€nken die Anwendungsmöglichkeiten fĂŒr das manuelle Brennschneiden hier allerdings stark ein.

Automatisiertes Brennschneiden

Automatisierte CNC-Autogenschneidanlagen sind vor allem aus dem prĂ€zisionsorientierten Metallbau kaum noch wegzudenken. Die CNC-Maschinen sind teils mit mehr als nur einem Autogenbrenner fĂŒr einen effizienten Parallelschneidbetrieb ausgestattet und lassen sich meist mit diversen Komponenten wie Plasmaschneidaggregaten und Rohrschneidvorrichtungen kombinieren. Die PrĂ€zision und der hohe Automatisierungsgrad der Schneidmaschinen machen das Arbeiten mit Metall einfach und effizient. Sie bieten somit die optimale Lösung fĂŒr nahezu alle MaterialstĂ€rken und punkten mit FunktionalitĂ€t und FlexibilitĂ€t.

 

Schneidbereich

Schneidbereich und SchnittqualitÀtDie Autogentechnik hat in den letzten Jahren erhebliche Verbesserungen auf dem Gebiet der Brenngase und Brennerköpfe erfahren, welche sich positiv auf Wirtschaftlichkeit und SchnittqualitÀt auswirken. Der Schneidbereich der Autogentechnik umfasst eine MaterialstÀrke ab 5 mm, bei MaterialstÀrken ab 160 mm ist die Brennschneidtechnik das einzig mögliche Trennverfahren im thermischen Schneidvergleich.

Die Grenze des Autogenschneidens wird durch die chemische Zusammensetzung des Werkstoffs gezogen: Liegt der Kohlenstoffgehalt des Werkstoffs unter 0,3 % ist ein problemloses Brennschneiden möglich, zwischen 0,3 % und 1,6 % C ist ein VorwĂ€rmen des zu schneidenden Bereichs erforderlich. Bei einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 1,6 % ist das Bauteil fĂŒr autogenes Brennschneiden nicht mehr geeignet.

Die QualitĂ€t des Brennschnitts wird durch diverse Parameter beeinflusst. So ist die Wahl des Brenngases – im Regelfall handelt es sich um ein Propan-Sauerstoff- oder ein Acetylen-Sauerstoff-Gemisch – und die sich daraus ergebende Flammentemperatur ausschlaggebend fĂŒr die Schnittgeschwindigkeit. Höhere Flammentemperaturen bedeuten ein schnelleres Erreichen der optimalen ZĂŒndtemperatur. Das Acetylen-Sauerstoff-Gemisch erreicht hier Flammenhöchsttemperaturen von 3160 °C und sorgt fĂŒr eine maximale Schnittgeschwindigkeit wie auch geringere Brennschneidkosten. Aber auch hoher Sauerstoffdruck und ein optimaler Abstand zwischen DĂŒse und WerkstĂŒck tragen zu einem guten Schnittergebnis bei der Autogentechnik bei.

 

Anwendungsbereich vom autogenen Brennschneiden

R5 Rotator mit AutogentechnologieDer Anwendungsbereich der Autogentechnik ist vielfĂ€ltig. Sie ist in allen Branchen anzutreffen, die sich auf die Be- und Verarbeitung von Stahl im hohen MaterialstĂ€rkenbereich spezialisiert haben. So ist sie aus Schiffswerften sowie aus dem Stahl-, Anlagen- und Maschinenbau nicht wegzudenken. Aber auch in der GrundausrĂŒstung des THW und der Feuerwehr, auf Baustellen, auf SchrottplĂ€tzen und in WerkstĂ€tten kommen Handschneidbrenner mit Autogentechnik zur Anwendung; ĂŒberall dort, wo ein effizientes und flexibles Trennverfahren von Metallen notwendig ist. Moderne Autogenschneidlösungen sind auf einer CNC-Maschine mit einer Vielzahl an weiterer Ausstattungsoptionen zur Bearbeitung von Blechen, Rohren und Profilen kombinierbar: Beispielsweise zum Plasmaschneiden, Bohren, Gewinden, Senken oder Markieren. Auch Sonderlösungen mit Brennschneidtechnik sind erfolgreich im Einsatz: Zum Beispiel eine Plasmaschneidanlage zur Blechbearbeitung mit zusĂ€tzlichem Roboterarm inklusive Autogentechnologie zur 3D-Bearbeitung von großen Rohrformaten mit dickeren WandstĂ€rken.

GĂ€nzlich neue Möglichkeiten schafft der Autogenrotator: Im Vergleich zum Drei-Brenner-Aggregat können vollkommen neue Geometrien geschnitten werden, zum Beispiel fĂŒr die Schweißnahtvorbereitung. So sind einfache V-NĂ€hte wie auch komplexe X-, Y- oder K-NĂ€hte an unterschiedlichsten BlechstĂ€rken möglich. Das System besticht im Vergleich zu Roboterlösungen auch durch deutlich geringere Investitionskosten. Vom endlosdrehenden Fasenaggregat mit Autogentechnik profitieren weltweit FertigungsstĂ€tten Tag fĂŒr Tag.

Autogenschneiden – Die ideale Lösung fĂŒr das Schneiden im großen MaterialstĂ€rkebereich

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