Faserlaser oder CO₂-Laser – welche Technologie eignet sich besser zum Schneiden von Metall? Jahrzehntelang waren CO₂-Laser der Industriestandard, doch die Entwicklung von Laserquellen für Faserlaser hat dazu geführt, dass heute die überwiegende Mehrheit der Neuinvestitionen in Laserschneidanlagen auf der Faserlasertechnologie basiert.
Beide Technologien unterscheiden sich nicht nur in ihrem Aufbau, sondern vor allem hinsichtlich ihrer Produktivität, ihrer Betriebskosten und ihrer Produktionskapazitäten. In diesem Artikel vergleichen wir Faser- und CO₂-Laser unter Berücksichtigung der tatsächlichen Anforderungen im Betrieb – damit die Wahl der Technologie auf einer Prozessanalyse basiert und nicht ausschließlich auf Katalogwerten.
Wann sollte man sich für einen Faserlaser entscheiden und wann für die CO₂-Technologie?
Die CO₂-Technologie ist aus der Industrie nicht vollständig verschwunden – sie kommt nach wie vor in vielen Betrieben zum Einsatz, insbesondere dort, wo die Maschinen bereits vor vielen Jahren installiert wurden. Bei neuen Investitionen im Bereich des Metallschneidens sieht die Situation bereits anders aus: Der Faserlaser ist heute die vorherrschende Lösung und bietet eine höhere Produktivität, niedrigere Betriebskosten, eine bessere Energieeffizienz sowie deutlich umfangreichere Möglichkeiten zur Automatisierung der Produktion.
Die Wahl zwischen den verschiedenen Technologien sollte sich aus einer Analyse des Produktionsprozesses ergeben – also aus der Art der zu bearbeitenden Materialien, den typischen Stahlblechdicken und der erwarteten Produktivität – und nicht aus der Gewohnheit, eine Maschine zu verwenden, die sich vor einem Jahrzehnt bewährt hat.
Wie funktioniert ein CO₂-Laser?
Ein CO₂-Laser nutzt ein Gasgemisch als aktives Medium. Der Lichtstrahl entsteht im Gasresonator und wird anschließend über ein Spiegelsystem zum Schneidkopf geleitet.
Diese Konstruktion war viele Jahre lang die Standardlösung im industriellen Metallschneiden; sie erfordert jedoch ein aufwendiges optisches System sowie regelmäßige Wartung und periodische Justierung der für die Strahlführung zuständigen Komponenten – was zu höheren Kosten und einem höheren Zeitaufwand für die Instandhaltung der Maschine führt.
Wie funktioniert ein Faserlaser?
Ein Faserlaser nutzt eine Lichtleiterquelle, bei der die Energie direkt über den Lichtleiter zum Schneidkopf übertragen wird. Dadurch entfällt die Notwendigkeit eines Spiegelsystems, und der Aufbau der gesamten Faserlaserschneidemaschine ist einfacher und effizienter.
Die Faserlasertechnologie zeichnet sich durch hohe Energieeffizienz, große Prozessstabilität sowie die Möglichkeit aus, einen breiten Leistungsbereich der Laserquelle zu nutzen. Ein moderner Metallschneidlaser dieser Klasse eignet sich sowohl für die Serienfertigung dünner Bauteile als auch für die Bearbeitung von Grobblechen.
Faser vs. CO₂ – ein Technologievergleich
| Kriterium | Faserlaser | CO₂-Laser |
|---|---|---|
| Aktives Medium | Lichtleitfaserquelle, über eine Lichtleitfaser geführter Strahl | Gasgemisch, über ein Spiegelsystem geführter Strahl |
| Produktivität des Schnitts | höhere Geschwindigkeit, insbesondere bei dünnen und mittleren Materialstärken | geringere Schnittgeschwindigkeit in den meisten Dickenbereichen |
| Energieeffizienz | hoch – geringerer Energieverbrauch pro Stück | geringer als bei der Glasfasertechnologie |
| Service und Wartung | einfachere Konstruktion, weniger Verschleißteile | ein komplexes optisches System, das einer regelmäßigen Justierung bedarf |
| Schnittqualität und Präzision | hohe Wiederholgenauigkeit, präzise Konturen und kleine Bohrungen | gute Kantenqualität bei bestimmten Anwendungen mit Grobblechen |
| Produktionsautomatisierung | Umfangreiche Integrationsmöglichkeiten in Systeme der Automatisierung | begrenzte Möglichkeiten bei älteren Konstruktionen |
| Der heutige Einsatz | Standard bei neuen Investitionen in die Metallbearbeitung | vorwiegend bereits installierte Maschinen, Spezialanwendungen |
Dieser Vergleich ist allgemeiner Natur – die tatsächlichen Unterschiede hängen vom Material, der Dicke, der Maschinenkonfiguration und der jeweiligen Anwendung ab.
Warum haben Faserlaser die CO₂-Laser verdrängt?
Viele Jahre lang galt der CO₂-Laser als Standard in der Metallbearbeitung. Durch die Entwicklung von Faserlasern haben jedoch die meisten seiner früheren Vorteile an Bedeutung verloren. Moderne Faserlaserschneidmaschinen bieten:
- eine deutlich höhere Schnittgeschwindigkeit,
- eine höhere Energieeffizienz,
- geringere Betriebskosten,
- geringerer Wartungsaufwand,
- einfachere Konstruktion,
- eine einfachere Integration in Systeme der Automatisierung,
- die Möglichkeit, mit modernen Hochleistungsquellen zu arbeiten.
Für die meisten Produktionsbetriebe bedeutet dies geringere Kosten pro Einzelteil und eine höhere Produktivität des gesamten Prozesses – und damit eine kürzere Amortisationszeit der Investition in eine Laserschneidmaschine. Zusätzliche Einsparungen lassen sich erzielen, wenn man Teile teilweise mit Druckluft anstelle von Stickstoff schneidet – dies veranschaulichen wir am Beispiel des AirCut-Systems.
Findet der CO₂-Laser noch Anwendung?
CO₂-Laser sind in vielen Unternehmen nach wie vor im Einsatz – dabei handelt es sich jedoch meist um Maschinen, die bereits vor vielen Jahren installiert wurden, oder um Geräte, die für spezielle Anwendungen, darunter die Bearbeitung nichtmetallischer Materialien, genutzt werden.
Bei neuen Investitionen im Bereich des Metallschneidens wird deutlich häufiger eine Faserlaserschneidemaschine gewählt – aufgrund der höheren Produktivität, der geringeren Betriebskosten und der besseren Möglichkeiten zur Automatisierung des Produktionsprozesses.
Wie wählt man die richtige Schneidetechnik aus?
Es gibt keine Technologie, die für jeden Betrieb gleichermaßen geeignet ist. Bei der Auswahl einer Laserschneidmaschine sollten unter anderem folgende Aspekte berücksichtigt werden:
- Art der hergestellten Teile,
- Arten der zu bearbeitenden Materialien,
- übliche Stahlblechdicken,
- die erwartete Produktivität der Produktion,
- die geplante Erweiterung des Werks,
- Automatisierungsmöglichkeiten,
- Gesamtbetriebskosten der Maschine.
Die Auswahl der Leistung der Laserquelle ist der nächste Schritt im Rahmen derselben Entscheidung – mehr zu diesem Thema erfahren Sie in unserem Leitfaden zur Auswahl der Leistung eines Faserlasers.
Wie unterstützt STIGAL Sie bei der Auswahl der Technologie und der Maschinenkonfiguration?
Bei STIGAL beginnt die Auswahl einer Lösung mit der Analyse des Produktionsprozesses des Kunden und nicht ausschließlich mit den Katalogparametern. Wir prüfen die Art und Dicke der zu bearbeitenden Materialien, die erwartete Produktivität, die Pläne zur Produktionsweiterentwicklung sowie die Möglichkeiten der Automatisierung und schlagen anschließend eine Konfiguration der Faserlaserschneidemaschine vor, die auf die tatsächlichen Anforderungen Ihres Betriebs zugeschnitten ist.
Unsere Maschinen sind unter anderem mit einer geschlossenen Sicherheitskabine für den Bediener ausgestattet, und wir unterstützen jeden Kunden bei der Auswahl der richtigen CNC-Maschine zum Metallschneiden – von der Leistung der Laserquelle über die Automatisierung bis hin zu nachfolgenden Fertigungsprozessen wie Biegen oder Schweißen.
Das Angebot umfasst unter anderem kompakte Laserschneidmaschinen für Stahlbleche, Maschinen zum Schneiden von Rohren, Profilen und Profilen auf einer einzigen CNC-Maschine, Großformatlösungen für große Abmessungen sowie Konfigurationen mit einem 3D-Fasenschneidkopf, der das Schneiden unter Winkel und das Fasenschneiden ermöglicht.
Zusammenfassung – Glasfaser oder CO₂?
Die Faserlasertechnologie hat sich heute zum Standard im modernen Metallschneiden entwickelt. Sie vereint hohe Produktivität, niedrige Betriebskosten, hohe Präzision und eine einfache Automatisierung des Prozesses. CO₂-Laser sind zwar nach wie vor in vielen Betrieben im Einsatz, doch bei Neuinvestitionen haben Faserlaserschneidanlagen ihren Platz fast vollständig eingenommen.
Falls Sie ebenfalls vor der Wahl zwischen Laser und Plasma stehen, lesen Sie unseren Leitfaden „Laser oder Plasma – wie wählt man die richtige Technologie aus?“.
Sie sind sich nicht sicher, ob sich ein Faserlaser oder ein CO₂-Laser für Ihre Produktion eignet?
Wir analysieren Ihre Materialien, Materialstärken und die erwartete Produktivität und helfen Ihnen anschließend dabei, die Technologie und Konfiguration der Laserschneidanlage genau auf die tatsächlichen Anforderungen Ihres Betriebs abzustimmen.
Häufig gestellte Fragen – Faserlaser vs. CO₂-Laser
W przypadku cięcia metalu w zdecydowanej większości zastosowań przemysłowych tak. Laser fiber zapewnia wyższą wydajność, niższe zużycie energii, mniejsze wymagania serwisowe oraz niższe koszty eksploatacji, dlatego jest dziś standardem przy nowych inwestycjach.
Tak, jednak jego udział w rynku maszyn do cięcia metalu systematycznie maleje. Technologia CO₂ nadal znajduje zastosowanie przede wszystkim w wybranych procesach specjalistycznych oraz przy obróbce materiałów niemetalowych.
W większości zastosowań związanych z obróbką metalu laser fiber zapewnia bardzo wysoką jakość krawędzi, dużą powtarzalność oraz wysoką dokładność wykonania detali. Współczesne źródła o dużej mocy pozwalają również efektywnie obrabiać grubsze materiały.
Źródło światłowodowe charakteryzuje się znacznie wyższą sprawnością energetyczną niż laser CO₂. Dodatkowo wiązka jest prowadzona światłowodem, dzięki czemu nie ma potrzeby stosowania rozbudowanego układu luster wymagającego regularnej regulacji i konserwacji.
Jeżeli maszyna ma służyć przede wszystkim do cięcia metalu, w większości przypadków bardziej opłacalnym wyborem będzie nowoczesna wycinarka laserowa fiber. Decyzję warto jednak oprzeć na analizie rodzaju materiałów, grubości blach oraz planowanej wydajności produkcji.
Dobór maszyny powinien uwzględniać rodzaj obrabianych materiałów, typowe grubości blach, oczekiwaną wydajność, poziom automatyzacji oraz plany rozwoju zakładu. W STIGAL każda konfiguracja dobierana jest indywidualnie do procesu produkcyjnego klienta.
