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125 Jahre MaschinenMarkt

Die Welt der Trenntechnik wird heute vom Laser beherrscht

| Redakteur: Peter Königsreuther

Unter dem Begriff Trenntechnik verstehen wir vom MaschinenMarkt alle Bearbeitungsprozesse, mit denen Halbzeuge, wie Rohre, Bleche und Profile zu weiterverarbeitungsfähigen Komponenten geschnitten werden können.

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Die Trenntechnik hat eine jahrtausendelange Geschichte, die sich im Dunkel der Vergangenheit verliert. Angefangen mit geschliffenen Steinen über Bronzesägen und Messern sowie Scheren, entwickelte sich diese einst handgeführten Werkzeuge bis heute zu digitalen Produktivitätsgiganten. Diesen Weg sind auch das Plasmaschneiden und die Bearbeitung mit dem Wasserstrahl gegangen. Eindeutig das jüngste und auch vielseitigste Werkzeug zum 2D- und 3D-Schneiden von Metallen und anderen Werkstoffen ist heute der Laser.
Die Trenntechnik hat eine jahrtausendelange Geschichte, die sich im Dunkel der Vergangenheit verliert. Angefangen mit geschliffenen Steinen über Bronzesägen und Messern sowie Scheren, entwickelte sich diese einst handgeführten Werkzeuge bis heute zu digitalen Produktivitätsgiganten. Diesen Weg sind auch das Plasmaschneiden und die Bearbeitung mit dem Wasserstrahl gegangen. Eindeutig das jüngste und auch vielseitigste Werkzeug zum 2D- und 3D-Schneiden von Metallen und anderen Werkstoffen ist heute der Laser.
(Bild: Trumpf)

Am Anfang stand, so sind sich die Historiker ziemlich einig, die Säge. Wie sooft begegnet man ihr, oder zumindest sägeartig aussehenden Feuersteinen, bereits in der Steinzeit, wie entsprechende Funde belegen. Mythologisch betrachtet, soll die Säge von Perdix erfunden worden sein, nachdem er sich die Aufbau von Fischgräten näher betrachtet hat. Diese Idee übernahmen, wer hätte es gedacht, auch die Römer, die ein umfangreiches Arsenal von Sägetypen entwickelten, die heute noch in Handwerkerkreisen in moderner Form genutzt werden – vor allem für die Holzbearbeitung. Aus diesen handgeführten Sägetypen hat man im Laufe der Zeit industrielle Sägemaschinen entwickelt, die mit umlaufenden Bändern oder dem bekannten Kreissägeblatt Stahl, Aluminium, aber auch schwer zerspanbaren Metallen als Bündel oder bis zu 1 m durchmessenden Stangen die erste Form zu ihrer Weiterverarbeitung geben. Es gibt sogar eine spezielle Säge, die in der Welt der Additiven Fertigung eine Rolle spielt, um gedruckte Bauteile materialsparend von ihrer Grundplatte zu trennen. Und auch die Sägemaschinen sind heute auf dem Industrie-4.0-Weg unterwegs. Zu den mechanischen Trennwerkzeugen zählt heute außerdem die Schere. Sie findet etwa in Bänderteilmaschinen ihren Einsatz, die aus breiten Metallbändern aller Art, dünne Streifen spalten können. Aber auch das Ultraschallschneiden mit hochfrequent vibrierenden, skalpellartigen Klingen – also dem Messer in seiner Hightech-Form – wird heute für den CNC-Folienschnitt oder die Schablonenherstellung verwendet.

Mit Wasserdruck und Abrasiv

Bevor sich das Plasmaschneiden für Metalle - heute auch in 3D – ab den 1970er-Jahren am Markt etablieren konnte, das von Kjellberg Finsterwalde entwickelt wurde, begann noch der Siegeszug des Wasserstrahlschneidens. Der Ursprung dieses Schneidverfahrens findet sich im Bergbau Anfang des 20. Jahrhunderts. In den 1930er-Jahren fand es in kompakterer Form beim Putzen von Gussteilen ein Anwendungsgebiet. Weiter entwickelt, können heute entweder mit Reinwasser oder dem Zusatz von abrasiv wirkenden Pulvern, faktisch alle Materialien sehr präzise geschnitten werden. Mit der heute existierenden Hochdruckpumpen-Technik können Stähle bis zu 50 mm Dicke und andere Metalle bis über 100 mm in Form gebracht werden. Auch in Bezug auf das Schneiden von carbonfaserverstärkten Kunststoffen hat sich der Schnitt mit dem Wasserstrahl bewähren können. Das Wasserstrahlen klappt aber auch sehr gut bei spröden Werkstoffen, wie Glas und Keramik sowie Naturstein und Beton. Und auch das Wasserstrahlschneiden hat sich im Laufe der Zeit vom reinen 2D-Prozess in Richtung 3D-Bearbeitung gemausert. Außerdem gibt es spezielle Systeme für die Mikrobearbeitung empfindlicher, also besonders dünner Bleche und Folien.

Der Laser ist der Alleskönner

Albert Einstein war es, der 1917 die Theorie der stimulierten Strahlungsemission entwickelte und damit die Grundlage für ein berührungsloses Allroundwerkzeug legte – den Laser. Der Laser kann heute praktisch alle Werkstoffe hochpräzise gesteuert, sauber und materialschonend schweißen, strukturieren, bohren, additiv verarbeiten und natürlich auch schneiden. Die Lasertechnik ist ein Schlüssel zur Elektromobilität und bringt als blau oder grün strahlende Variante auch Buntmetalle wie Kupfer und Messing spritzerfrei und hochpräzise in Form. Egal ob es sich dabei um dünne oder dicke Bleche oder, im Falle des 3D-Laserschneidens, um Rohre und Profile handelt. Vor allem der Ultrakurzpulslaser (UKP) gehört heute zur Spitzentechnologie. Vom Segen der Lasertechnologie für die Medizin gar nicht zu schweigen.

Mithilfe des eigentlich als Hersteller von Blechbearbeitungsmaschinen bekannten Unternehmens Trumpf, hat der Laser den Sprung von Amerika nach Deutschland und einige Jahre später zum industriellen Werkzeug geschafft. Nachdem 1960 der erste Laserblitz durch Anregung eines Rubins erzeugt worden war, verwendete die Firma Carl Haas aus Schramberg, heute die hundertprozentige Trumpf-Tochter Trumpf Laser, dieses neue Werkzeug alsbald für das Punktschweißen von Uhrenfedern. Haas holte 1971 die Laserentwicklung ins eigene Haus und baute den ersten Festkörperlaser. Berthold Leibinger hatte inzwischen bei Trumpf für die Entwicklung der ersten numerisch bahngesteuerten Blechbearbeitungsmaschine, der Trumatic 20, gesorgt.

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