Bei der Herstellung von Stahlkonstruktionen, Rahmen, Trägern und geschweißten Bauteilen gewinnt der Zustand, in dem das Werkstück die Maschine verlässt, zunehmend an Bedeutung – es geht nicht nur darum, ob es ausgeschnitten ist, sondern auch darum, ob es für den weiteren Prozess bereit ist. Ein Laser mit 3D-Fasenschneidkopf ermöglicht es, 2D-Schneiden und Schrägschnitte in einem Arbeitsgang zu kombinieren, wodurch sich die Anzahl der Nachbearbeitungsschritte reduziert.
Nicht nur das Zuschneiden – die Vorbereitung des Werkstücks für die Fertigung
Im klassischen Verfahren schneidet die Maschine die Form aus, und das Werkstück wird anschließend weitergeleitet: zum Bohren, zum Fasenschneiden, zum Schleifen, zur manuellen Nachbearbeitung der Kanten und zur Schweißnahtvorbereitung. Jeder dieser Schritte ist mit Zeitaufwand, Bedienpersonal, Transport zwischen den Arbeitsstationen und einem Fehlerrisiko verbunden.
Ein Laser mit 3D-Fasenschneidkopf revolutioniert diesen Arbeitsablauf. In einem einzigen Arbeitsgang kann die Maschine die Außenkontur, Befestigungslöcher, technologische Einschnitte, Abschrägungen und Schweißfasen ausführen. Je mehr dieser Arbeitsschritte die CNC-Maschine übernimmt, desto weniger Arbeit bleibt für den Bediener, den Schweißer oder den Metallbauer übrig.
2D-Schneiden und 3D-Fasenschneiden – worin unterscheiden sie sich und welche Vorteile bieten sie gemeinsam?
Das 2D-Schneiden bildet die Grundlage des Prozesses. Es ermöglicht das schnelle und reproduzierbare Ausschneiden von Konturen, Fertigungs- und Montagebohrungen, Aussparungen für Schrauben, Bolzen und Verbindungselemente, Formen für das Falten und Schweißen sowie reproduzierbare Serienteile. Ein gut konstruiertes Bauteil kann nach dem 2D-Schneiden sofort für eine schnelle Montage bereit sein – vorausgesetzt, die Bauteile verfügen über die entsprechenden Bohrungen, Ausschnitte und Bezugspunkte.
Der 3D-Fasenschneidkopf erweitert die Möglichkeiten um die Bearbeitung unter Winkel. Die Maschine kann technologische Schrägen, Fasen an Kanten, die Vorbereitung von Kanten für das Schweißen, komplexere Endbearbeitungen von Bauteilen sowie das Schneiden von Profilen durchführen, die passgenaue Verbindungen erfordern. Der größte Vorteil des 3D-Fasenschneidkopfs kommt dann zum Tragen, wenn das Werkstück nach dem Verlassen der Maschine unmittelbar in die nächste Produktionsstufe übergehen soll.
2D-Schneiden vs. 3D-Fasenschneidkopf – was kann jeder von ihnen?
| Vorgang | 2D-Schneiden | 3D-Fasenschneidkopf |
|---|---|---|
| Außenkonturen und Öffnungen | ✓ | ✓ |
| Montageschnitte und -ausschnitte | ✓ | ✓ |
| Schrägschnitte und Schrägschnitte | — | ✓ |
| Kantenfasenschneiden | — | ✓ |
| Vorbereitung der Kanten für das Schweißen | — | ✓ |
| Komplexe Endbearbeitungen von Trägern und Profilen | — | ✓ |
Der Träger und das Profil sind bereits direkt nach dem Verlassen der Maschine schweißfertig
Ein gutes Beispiel hierfür ist ein Stahlträger oder ein Bauteil, das später angeschweißt, verschraubt oder mit anderen Teilen verbunden werden muss. Im herkömmlichen Verfahren erfordert ein solcher Träger mehrere Arbeitsschritte: das Zuschneiden auf die richtige Länge, das Bohren von Löchern, die Vorbereitung der Enden, das Anfasen der Kanten und das Reinigen der Schweißstellen.
Mit einer entsprechend ausgewählten Maschine und einer gut vorbereiteten Technologie können einige dieser Arbeitsschritte direkt während des Schneidvorgangs durchgeführt werden. Der Träger verlässt die Maschine mit vorgefertigten Bohrungen, zugeschnittenen Enden, Montageausschnitten und Schweißfasen – ohne manuelle Nachbearbeitung und ohne zusätzliche Arbeitsstationen.
Dies wirkt sich auch auf die Qualität aus. Der Schweißer muss keine Zeit für das manuelle Ausrichten der Bauteile aufwenden. Der Monteur muss die Geometrie nicht nachkorrigieren. Je mehr Arbeit die CNC-Maschine übernimmt, desto besser ist der gesamte Prozess vorhersehbar und desto geringer sind die Abweichungen zwischen den Bauteilen.
Schrägschnitte zum Schweißen ohne separaten Arbeitsplatz
In vielen Betrieben ist die Vorbereitung der Kanten für das Schweißen einer der Arbeitsschritte, der die Produktionszeit maßgeblich beeinflusst. Wenn jede Kante manuell bearbeitet, geschliffen oder durch Fasenschneiden an einem separaten Arbeitsplatz abgeschrägt werden muss, wird der Prozess stärker von den Mitarbeitern, den Werkzeugen und der Arbeitsorganisation abhängig.
Mit dem 3D-Fasenschneidkopf lässt sich dieses Problem minimieren. Die Fase kann bereits während des Schneidvorgangs entstehen – das Werkstück muss nicht aus der Maschine entnommen, beiseite gelegt, transportiert, neu ausgerichtet und erneut bearbeitet werden.
In der Serienfertigung und bei wiederkehrenden Schweißteilen bedeutet jede maschinell hergestellte, wiederholbare Fase weniger manuelle Arbeit und ein geringeres Risiko von Abweichungen zwischen den Bauteilen. Für die Schweißerei bedeutet dies eine besser planbare Kantenvorbereitung. Für das gesamte Werk bedeutet dies einen kürzeren Weg des Bauteils durch die Produktion.
Laserschneiden von Rohren, Profilen und Profilen
Der 3D-Fasenschneidkopf und das fortschrittliche Laserschneiden spielen nicht nur bei Blechtafeln eine wichtige Rolle. In der Konstruktionsfertigung werden sehr häufig Rohre, Profile und Profile bearbeitet – Bauteile, bei denen Enden, Bohrungen, Einschnitte und die Geometrie für die Verbindungen präzise aufeinander abgestimmt werden müssen.
Beim Schneiden von Rohren und Profilen sind insbesondere folgende Aspekte von Bedeutung: das exakte Ablängen des Bauteils, die Vorbereitung der Enden für die Verbindung, das Anbringen von Befestigungslöchern, das Ausschneiden von Durchführungen für Bauteile, das Anbringen von technologischen Einschnitten sowie die Wiederholgenauigkeit der Teile in der Serie.
Ein gut vorbereitetes Profil kann nach dem Verlassen der Maschine direkt in die Montage der Konstruktion gelangen. Dies ist besonders wichtig bei der Herstellung von Rahmen, Fachwerken, Tragkonstruktionen, Podesten, Geländern und Bauteilen, die eine wiederholbare Verbindung erfordern.
Wann ist ein 3D-Fasenschneidkopf am sinnvollsten?
Der 3D-Fasenschneidkopf erweist sich als besonders wertvoll, wenn Ihr Unternehmen folgende Tätigkeiten ausführt:
- Schweißteile, Träger und Konstruktionsteile,
- Maschinenrahmen und großformatige Bauteile,
- Profile und Profile, die eine präzise Anpassung erfordern,
- Teileserien mit wiederkehrenden Schrägen oder Fasen,
- Teile, die derzeit nach dem Schneiden noch viel manuelle Arbeit erfordern.
Diese Lösung ist nicht in jeder Produktion erforderlich. Wenn Ihr Betrieb hauptsächlich einfache Zuschnitte aus Stahlblech ohne Schweißen und Fasenschneiden herstellt, kann eine Standard-Laserschneidmaschine für Stahlblech ausreichend sein.
Eine Investition im Bereich des 3D-Fasenschneidens sollte nicht ausschließlich unter dem Gesichtspunkt der Schnittzeit bewertet werden. Man muss auch die Zeit einkalkulieren, die beim Fasenschneiden, Schleifen, Transportieren der Werkstücke, bei Nachbesserungen und bei der Schweißnahtvorbereitung eingespart wird. In der Serienfertigung multipliziert sich jede Minute, die für Nachbesserungen aufgewendet wird, mit der Anzahl der Werkstücke.
Die Rolle von STIGAL – Auswahl der Maschine für den tatsächlichen Prozess
STIGAL ist ein polnischer Hersteller von CNC-Maschinen zum Schneiden von Metall. Wir entwickeln Lösungen für Betriebe, die nicht nur das bloße Schneiden des Materials benötigen, sondern eine echte Optimierung ihrer Produktion anstreben: vom Schneiden von Stahlblechen über die Bearbeitung von Rohren und Profilen bis hin zur Schweißnahtvorbereitung für Bauteile.
Die Auswahl einer Maschine mit 3D-Fasenschneidkopf sollte sich an den tatsächlichen Werkstücken orientieren – und nicht allein am Wunsch, über eine ausgefeiltere Technologie zu verfügen. Zunächst prüfen wir, welche Bauteile gefertigt werden, welche Arbeitsschritte nach dem Schneiden durchgeführt werden und welche davon auf die Maschine übertragen werden können. Von Bedeutung sind: Art und Dicke des Materials, Abmessungen der Stahlbleche, Träger, Rohre oder Profile, Arten der Gehrungsschnitte, Anforderungen an die Schweißung sowie das erwartete Ergebnis, nachdem das Werkstück die Maschine verlassen hat.
Erst nach einer solchen Analyse wählen wir die richtige Konfiguration der Laserschneidmaschine aus: Arbeitsbereich, Laserschneidkopf, Leistung der Laserquelle, Steuerungssystem sowie die Ausrüstung für Rohre und Profile. Ein Beispiel für eine Maschine mit vollem Bereich des 2D-Schneidens und des 3D-Fasenschneidens ist der FIBER Master HD – eine Plattform, die für die Fertigung von Bauteilen konzipiert ist, die eine anspruchsvolle Kantenbearbeitung erfordern.
Zusammenfassung
Der 3D-Fasenschneidkopf eines Lasers entfaltet seinen größten Nutzen, wenn die Maschine ein Werkstück für die weitere Fertigung vorbereiten soll und nicht nur dessen Umrisse ausschneiden soll. Durch die Kombination von 2D- und 3D-Schneiden lassen sich Konturen, Bohrungen, Unterschnitte, Abschrägungen und Fasen in einem einzigen Arbeitsgang ausführen.
Dadurch kann ein Träger, ein Profil, ein Formteil oder ein Bauteil direkt nach dem Verlassen der Maschine ohne viele zusätzliche Arbeitsschritte zum Schweißen, zur Montage oder zur Weiterverarbeitung bereit sein. In einem gut geplanten Prozess werden manuelles Fasenschneiden, Schleifen, Geometrieausgleich und der Transport zwischen den Arbeitsstationen auf ein Minimum reduziert.
Dies ist eine Lösung für Unternehmen, die den Weg des Werkstücks durch die Fertigung verkürzen, die Wiederholgenauigkeit steigern und eine bessere Kontrolle über die Qualität von Schweiß- und Konstruktionsteilen erlangen möchten.
Möchten Sie prüfen, ob sich der 3D-Fasenschneidkopf in Ihrer Produktion lohnt?
Wir werden die Details, die Materialien, die erforderlichen Schrägen, die Schweißverfahren und die Produktionsorganisation analysieren, um eine Laserschneidmaschine mit 3D-Fasenschneidkopf auszuwählen, die den tatsächlichen Anforderungen Ihres Betriebs entspricht.
Häufig gestellte Fragen – 3D-Fasenschneidkopf im Laser
Nein. Der 3D-Fasenschneidkopf eignet sich besonders für Details, die Abschrägungen, Fasenschneiden oder die Vorbereitung von Kanten für das Schweißen erfordern. Dabei kann es sich sowohl um komplexe Bauteile als auch um serienmäßig gefertigte, wiederkehrende Konstruktionsteile handeln.
In vielen Fällen ja – sofern die Maschine, die Technologie und das Schneidprogramm entsprechend auf das Werkstück abgestimmt sind. Ein Laser mit 3D-Fasenschneidkopf kann Konturen, Bohrungen, Unterschnitte und Fasen ausführen, sodass das Bauteil direkt zum Schweißen oder zur Montage weitergeleitet werden kann.
Das 2D-Schneiden ist für die Konturen, Bohrungen und die Grundgeometrie des Werkstücks zuständig. Der 3D-Fasenschneidkopf ermöglicht zusätzlich Schrägschnitte, Fasen und Abschrägungen. Zusammen ermöglichen sie die Fertigung eines vollständigeren Bauteils in einem einzigen Arbeitsgang.
Nicht immer – alles hängt vom Detail, vom Material und von den Qualitätsanforderungen ab. In vielen Anwendungsfällen kann ein 3D-Fasenschneidkopf jedoch das manuelle Fasenschneiden, Anreißen oder Nachbearbeiten von Kanten erheblich einschränken oder gänzlich überflüssig machen.
Diese Option sollten Sie in Betracht ziehen, wenn Ihr Betrieb Schweißteile, Konstruktionselemente, Träger, Profile, Formteile oder Bauteile herstellt, die eine Fasenbearbeitung erfordern – insbesondere dann, wenn die Vorbereitung der Teile nach dem Schneiden derzeit viel Zeit in Anspruch nimmt.
