Autogenschneiden

Autogenschneiden – Die ideale Lösung für das Schneiden im großen Materialstärkebereich


Autogenschneiden Aggregate Das bereits 1901 erfundene Autogenschneidverfahren – auch bekannt als autogenes Brennschneiden – ist eines der ältesten, aber doch wichtigsten Schneidverfahren in der metallverarbeitenden Industrie. Bei diesem Prinzip des thermischen Trennens von Stahl wird das zuvor auf Zündtemperatur erhitzte Metall mit einem Sauerstoffstrahl oxidiert und aus der Schnittfuge geblasen. In allen Branchen, in denen niedrig legierte Stähle mit einer Materialstärke ab 20 mm präzise und schnell geschnitten werden müssen, erweist sich die Autogenschneidtechnik als optimal geeignet und besonders wirtschaftlich. Vor allem in der Schwerindustrie ist diese Methode – trotz der zunehmenden Bedeutung anderer Verfahren (Plasmaschneiden, Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden) – unerlässlich, da es im Bereich größerer Materialstärken ab 50 mm bisher keine wirtschaftlichen alternativen Schneidmöglichkeiten gibt.


Technisches Prinzip

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Das Brenneraggregat besteht aus einer ringförmigen Heizdüse, einer separaten Brenngas-Sauerstoff-Zufuhr und einer in der Mitte platzierten Sauerstoffschneiddüse.

Mithilfe einer Heizflamme, die durch die Zufuhr eines Brennstoff-Sauerstoffgemischs und der Heizdüse entsteht, wird der Werkstoff lokal auf die individuelle Zündtemperatur erhitzt und für 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 Werkstücke: ein hoher Kohlenstoffgehalt erhöht die Zünd- und senkt gleichzeitig die Schmelztemperatur. Werkstücke, die mit einer autogenen Brennschneidanlage bearbeitet werden sollen, müssen stets eine geringere Zündtemperatur 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 vorgewärmt oder gar nachgewärmt werden, um Risse und Spannungen im Werkstück zu minimieren oder gänzlich zu vermeiden. Allerdings hängt die Bearbeitbarkeit eines Werkstoffs mithilfe der Autogentechnik ebenso von der Zusammensetzung der Legierungen ab. So beeinflussen andere Elemente wie Chrom und Nickel die Brennschneidbarkeit.

Das bei der Verbrennung anfallende Oxid – auch Schneidschlacke genannt – wird durch den Druck des Schneid-Sauerstoffs automatisch aus der Fuge geblasen und sorgt für einen rückstandsfreien und sauberen Schnitt. Wichtige Voraussetzung ist hier, dass die Schmelztemperatur der entstehenden Oxide nicht höher als die Schmelztemperatur des zu bearbeitenden Werkstoffs ist.

 

Manuelles oder automatisiertes Schneiden

Im Bereich des autogenen Schneidens lassen sich Handschneidbrenner und Maschinenschneidbrenner voneinander abgrenzen. Je nach Anforderungen, Material und Branche eröffnen sich hier zahlreiche Möglichkeiten.


Manuelle Autogenschneidbrenner


Manuelle Autogenschneidbrenner – auch als Handschneidbrenner, Brennschneider oder Feuersäge bekannt – finden hauptsächlich auf Baustellen, in Werkstätten und in der Grundausrüstung von Rettungseinheiten, wie etwa dem THW und der Feuerwehr, Anwendung. In diesen Bereichen kommt es nicht auf Präzision und Reproduzierbarkeit von Bauteilen, sondern auf eine flexible und schnelle Bearbeitung großer Materialstärken verhältnismäßig kleiner Werkstücke an. Brandgefahr und Werkstückverzug durch thermischen Einfluss schränken die manuellen Anwendungsmöglichkeiten hier allerdings stark ein.


Automatisierte Autogenschneidbrenner


Automatisierte CNC-Autogenschneidanlagen (auch Brennschneidmaschinen) sind vor allem aus der metallverarbeitenden, präzisionsorientierten Industrie kaum noch wegzudenken. Die Maschinen sind teils mit mehr als nur einem Autogenbrenner für einen effizienten Parallelschneidbetrieb ausgestattet und lassen sich meist mit diversen Komponenten wie Plasmaschneidaggregaten und Rohrschneidvorrichtungen kombinieren. Die Präzision und der hohe Automatisierungsgrad der Schneidanlagen machen das Arbeiten mit Metall einfach und effizient. Sie bieten somit die optimale Lösung für nahezu alle Materialstärken und punkten mit Funktionalität und Flexibilität.


Schneidbereich und Schnittqualität

Die Autogentechnik hat in den letzten Jahren erhebliche Verbesserungen auf dem Gebiet der Brenngase und Brennerköpfe erfahren, welche sich positiv auf Wirtschaftlichkeit und Schnittqualität auswirken. Der Schneidbereich der Autogentechnik umfasst eine Materialstärke ab 5 mm, bei Materialstärken ab 160 mm ist die Autogenschneidtechnik das einzig mögliche Schneidverfahren im thermischen Schneidvergleich.

Die Grenze der Brennschneidbarkeit wird durch die chemische Zusammensetzung des Werkstoffs gezogen: Liegt der Kohlenstoffgehalt des Werkstoffs unter 0,3 % ist ein problemloses Schneiden möglich, zwischen 0,3 % und 1,6 % C ist ein Vorwärmen des zu schneidenden Bereichs erforderlich. Bei einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 1,6 % ist das Bauteil für eine Bearbeitung mit einem Autogenschneidbrenner nicht mehr geeignet.

Die Qualität 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 für die Schnittgeschwindigkeit. Höhere Flammentemperaturen bedeuten ein schnelleres Erreichen der optimalen Zündtemperatur. Das Acetylen-Sauerstoff-Gemisch erreicht hier Flammenhöchsttemperaturen von 3160 °C und sorgt für eine maximale Schnittgeschwindigkeit wie auch geringere Brennschneidkosten. Aber auch hoher Sauerstoffdruck und ein optimaler Abstand zwischen Düse und Werkstück tragen zu einem guten Schnittergebnis bei.


Anwendungsbereich

Autogenschneiden-Autogenbrenner-Brennschneiden

Der Anwendungsbereich der Autogenschneidtechnik ist vielfältig. Sie ist in allen Branchen anzutreffen, die sich auf die Be- und Verarbeitung von Stahl im hohen Materialstärkenbereich spezialisiert haben. So ist sie aus Schiffswerften sowie aus dem Stahl-, Anlagen- und Maschinenbau nicht wegzudenken. Aber auch in der Grundausrüstung des THW und der Feuerwehr, auf Baustellen, auf Schrottplätzen und in Werkstätten kommen Handschneidbrenner mit Autogentechnik zur Anwendung; überall dort, wo ein effizientes und flexibles Trennen von Metallen notwendig ist.


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