Trennverfahren in der Materialbearbeitung im Vergleich
Warum entstehen Werkzeugverschleiß, Nacharbeit und hohe Rüstzeiten?
Werkzeugverschleiß, Nacharbeit oder lange Rüstzeiten werden in vielen Unternehmen als unvermeidbar angesehen. Tatsächlich entstehen diese Herausforderungen häufig nicht durch das Material selbst, sondern durch das eingesetzte Trennverfahren.
Das kontaktlose CO₂-Laserschneiden verfolgt einen anderen Ansatz. Ohne mechanischen Werkzeugkontakt entfallen viele der typischen Nachteile klassischer Trennverfahren bereits während der Bearbeitung. Dadurch lassen sich Prozesskosten senken, die Schnittqualität verbessern und neue Anwendungsmöglichkeiten erschließen.
Fräsen vs. Laserschneiden
Wann bietet das Laserschneiden Vorteile gegenüber dem Fräsen?
Fräsen ist ein bewährtes Bearbeitungsverfahren und eignet sich insbesondere für Materialabtrag sowie die Bearbeitung von Metallen und dreidimensionalen Bauteilen. Beim Zuschnitt vieler nichtmetallischer Materialien wie Kunststoffen, Acryl, Holz, Textilien oder Verbundwerkstoffen bietet das kontaktlose CO₂-Laserschneiden jedoch entscheidende Vorteile.
Da der Laser ohne mechanischen Werkzeugkontakt arbeitet, entstehen weder Werkzeugverschleiß noch Späne. Gleichzeitig ermöglicht das Verfahren eine gleichbleibend hohe Schnittqualität, nahezu radiusfreie Innenkonturen und hohe Flexibilität bei Konturänderungen. Je nach Material und Anwendung ergänzen sich beide Verfahren ideal und können auf eurolaser Laserschneidmaschinen flexibel kombiniert werden.
Keine Verschmutzungen durch spanlose Laserbearbeitung
Nahezu radiusfreie Konturen beim Laserschneiden
Kontaktfreie Bearbeitung beim Laserschneiden
| Fräsen | CO₂-Laserschneiden | |
|---|---|---|
| Bearbeitungsprinzip | Mechanische Bearbeitung mit rotierendem Werkzeug | Kontaktlose Bearbeitung mit gebündeltem CO₂-Laserstrahl |
| Geeignete Materialien | Besonders geeignet für viele feste Werkstoffe, darunter Metalle, Kunststoffe, Holz und Verbundwerkstoffe | Besonders geeignet für viele nichtmetallische Materialien wie Kunststoffe, Acryl, Holz, Textilien, Schaumstoffe, Klebefolien und Verbundwerkstoffe |
| Typische Anwendungen | Materialabtrag, Taschen, Bohrungen, Konturen, 3D-Bearbeitung und Zuschnitt | Präziser Zuschnitt, filigrane Konturen, Innenkonturen, Gravuren, Markierungen und Beschriftungen |
| Materialstärke | Geeignet für dickere Werkstoffe und Anwendungen mit Materialabtrag | Materialabhängig, besonders geeignet für Plattenmaterialien, Rollenware und filigrane Zuschnitte |
| Fräsen | CO₂-Laserschneiden | |
|---|---|---|
| Werkzeugverschleiß | Fräswerkzeuge verschleißen und müssen regelmäßig ersetzt oder nachgeschliffen werden. | Kein Werkzeugverschleiß, da berührungslos gearbeitet wird. |
| Werkzeugwechsel | Je nach Anwendung und Werkzeug erforderlich. | Entfällt, da unterschiedliche Konturen ohne Werkzeugwechsel bearbeitet werden können. |
| Rüstzeiten | Werkzeugwechsel und Maschineneinrichtung verursachen Rüstaufwand. | Konturänderungen erfolgen direkt über die CAD-Datei, zusätzliche Werkzeuge sind nicht erforderlich. |
| Konturänderungen | Anpassungen erfordern häufig neue Werkzeuge oder eine geänderte Bearbeitungsstrategie. | Konturen lassen sich direkt in der Software anpassen und sofort produzieren. |
| Werkzeugkosten | Laufende Kosten für Fräswerkzeuge und deren Instandhaltung. | Keine Werkzeugkosten für den Schneidprozess. |
| Materialverschnitt | Materialabhängig. Durch den Werkzeugdurchmesser können insbesondere bei filigranen Geometrien Einschränkungen entstehen. | Schmale Schnittfuge ermöglicht eine materialsparende Verschachtelung und reduziert den Verschnitt. |
| Fräsen | CO₂-Laserschneiden | |
|---|---|---|
| Präzision | Hohe Präzision, abhängig von Werkzeugzustand und Bearbeitungsparametern. | Hohe und reproduzierbare Präzision durch kontaktlose Bearbeitung. |
| Schnittqualität | Abhängig von Werkzeugverschleiß und Bearbeitungsparametern. | Gleichbleibend hohe Schnittqualität ohne Werkzeugverschleiß. |
| Schnittqualität im Zeitverlauf | Nimmt mit fortschreitendem Werkzeugverschleiß ab. | Konstant hohe Schnittqualität vom ersten bis zum letzten Werkstück. |
| Innenkonturen | Innenradien sind durch den Werkzeugdurchmesser begrenzt. | Radiusfreie Innenkonturen durch den feinen Laserstrahl. |
| Materialbelastung | Mechanische Bearbeitung kann Druckkräfte auf das Werkstück ausüben. | Kontaktlose Bearbeitung ohne mechanischen Werkzeugdruck. |
| Materialbruch / Beschädigung | Empfindliche Stege oder filigrane Konturen können mechanisch belastet werden. | Keine mechanische Belastung des Materials, dadurch geringeres Risiko von Bruch oder Beschädigungen. |
| Nachbearbeitung | Je nach Material und Anwendung erforderlich. | Bei vielen Materialien sind saubere Schnittkanten ohne Nachbearbeitung möglich. |
| Gravuren & Beschriftungen | Zusätzliche Werkzeuge oder Bearbeitungsschritte erforderlich. | Gravuren, Markierungen und Beschriftungen direkt mit dem Laser möglich. |
| Fräsen | CO₂-Laserschneiden | |
|---|---|---|
| Materialfixierung | Werkstücke müssen in der Regel mechanisch gespannt oder fixiert werden. | Bei vielen Materialien genügt die Materialansaugung über den Vakuumtisch. Eine zusätzliche mechanische Fixierung ist häufig nicht erforderlich. |
| Lautstärke | Mechanische Bearbeitung erzeugt vergleichsweise hohe Geräuschpegel. | Deutlich geringere Bearbeitungsgeräusche, da kein mechanischer Zerspanungsprozess stattfindet. |
| Span- und Staubentwicklung | Es entstehen Späne und Staub, die abgesaugt und entsorgt werden müssen. | Spanfreie Bearbeitung. Rauchgase werden direkt über die Absaugung erfasst und gefiltert. |
| Maschinenreinigung | Späne und Staub erfordern regelmäßige Reinigungsarbeiten. | Geringerer Reinigungsaufwand durch spanfreie Bearbeitung. |
| Automatisierung | Automatisierung möglich, abhängig von Anwendung und Maschinenkonzept. | Umfangreiche Automatisierungs- und Erweiterungsmöglichkeiten für unterschiedliche Produktionsanforderungen. |
| Losgrößen | Besonders wirtschaftlich bei Serien mit gleichbleibenden Bearbeitungsaufgaben. | Hohe Flexibilität von Einzelteilen über Kleinserien bis zur Serienfertigung. |
| Arbeitsablauf | Werkzeugwechsel und Rüstvorgänge beeinflussen den Produktionsablauf. | Konturwechsel erfolgen digital, ohne Werkzeugwechsel oder zusätzliche Rüstvorgänge. |
Stanzen vs. Laserschneiden
Wann bietet das Laserschneiden Vorteile gegenüber dem Stanzen?
Stanzen ist ein wirtschaftliches Fertigungsverfahren für hohe Stückzahlen mit gleichbleibenden Konturen. Sobald sich Geometrien ändern, neue Produkte entwickelt oder kleinere Losgrößen gefertigt werden sollen, entstehen jedoch zusätzliche Werkzeugkosten und Rüstaufwände.
Das kontaktlose CO₂-Laserschneiden arbeitet ohne Stanzwerkzeuge und ermöglicht die wirtschaftliche Bearbeitung von Folien, Klebebändern, Textilien, Kunststoffen und vielen weiteren nichtmetallischen Materialien. Konturänderungen lassen sich direkt aus der CAD-Datei umsetzen – ohne Werkzeugbau, Werkzeugwechsel oder zusätzliche Rüstzeiten. Je nach Material und Anwendung ergänzen sich beide Verfahren ideal und können auf eurolaser Laserschneidmaschinen flexibel kombiniert werden.
Versiegelte Schnittkanten beim Laserschneiden mehrlagiger Folien
Digitale Konturänderungen ohne Werkzeugbau
Schneiden, Kiss-Cut und Laserbeschriftung in einem Prozess
| Stanzen | CO₂-Laserschneiden | |
|---|---|---|
| Bearbeitungsprinzip | Trennen mittels Stanzwerkzeug und mechanischer Krafteinwirkung | Kontaktlose Bearbeitung mit gebündeltem CO₂-Laserstrahl |
| Geeignete Materialien | Besonders geeignet für Folien, Klebebänder, Papier, Karton, Textilien, Dichtungsmaterialien und dünne Kunststoffe | Besonders geeignet für viele nichtmetallische Materialien wie Kunststoffe, Acryl, Holz, Textilien, Schaumstoffe, Klebefolien und Verbundwerkstoffe |
| Typische Anwendungen | Serienfertigung mit gleichbleibenden Konturen und hohen Stückzahlen | Prototypen, Kleinserien, individualisierte Produkte sowie Serienfertigung mit wechselnden Konturen |
| Materialstärke | Besonders geeignet für dünne und flexible Materialien | Materialabhängig, besonders geeignet für flache Materialien, Plattenmaterialien und Rollenware |
| Stanzen | CO₂-Laserschneiden | |
|---|---|---|
| Werkzeugkosten | Für jede Kontur wird in der Regel ein eigenes Stanzwerkzeug benötigt | Keine Werkzeugkosten für den Schneidprozess |
| Werkzeugverschleiß | Stanzwerkzeuge verschleißen und müssen regelmäßig nachgeschliffen oder ersetzt werden | Kein Werkzeugverschleiß |
| Werkzeuglagerung | Werkzeuge müssen gelagert, verwaltet und instand gehalten werden | Keine Werkzeuglagerung erforderlich |
| Werkzeugwechsel | Bei Produkt- oder Konturwechsel erforderlich | Entfällt |
| Rüstzeiten | Werkzeugwechsel und Maschineneinrichtung verursachen Rüstaufwand | Konturänderungen erfolgen direkt über die CAD-Datei – ohne zusätzliche Rüstzeiten |
| Konturänderungen | Neue Konturen erfordern in der Regel ein neues Stanzwerkzeug | Neue Konturen lassen sich direkt aus der CAD-Datei fertigen |
| Stanzen | CO₂-Laserschneiden | |
|---|---|---|
| Präzision | Hohe Präzision, abhängig vom Zustand des Stanzwerkzeugs | Hohe und reproduzierbare Präzision durch kontaktlose Bearbeitung |
| Präzision bei filigranen Details | Filigrane Konturen sind durch Werkzeuggeometrie und Materialverhalten begrenzt | Hohe Präzision auch bei filigranen Konturen und feinen Stegen |
| Schnittqualität | Werkzeugabhängig | Gleichbleibend hohe Schnittqualität ohne Werkzeugverschleiß |
| Schnittqualität im Zeitverlauf | Nimmt mit dem Verschleiß des Stanzwerkzeugs ab | Konstant hohe Schnittqualität vom ersten bis zum letzten Werkstück |
| Materialbelastung | Mechanische Krafteinwirkung auf das Material | Kontaktlose Bearbeitung ohne mechanischen Werkzeugdruck |
| Materialbruch / Beschädigung | Empfindliche Stege oder filigrane Konturen können mechanisch belastet werden | Keine mechanische Belastung des Materials, dadurch geringeres Risiko von Bruch oder Beschädigungen |
| Mehrlagige Materialien | Materiallagen können sich während des Stanzprozesses gegeneinander verschieben | Kein Versatz bei vielen mehrlagigen Folien durch kontaktlose Bearbeitung |
| Schnittkanten | Material- und werkzeugabhängig | Bei vielen synthetischen Materialien entstehen versiegelte Schnittkanten |
| Beschriften & Gravieren | Zusätzlicher Bearbeitungsschritt erforderlich | Schneiden, Beschriften und Gravieren in einem Arbeitsgang möglich |
| Stanzen | CO₂-Laserschneiden | |
|---|---|---|
| Materialfixierung | Material muss prozesssicher geführt und je nach Anwendung fixiert werden | Bei vielen Materialien genügt die Materialansaugung über den Vakuumtisch |
| Lautstärke | Mechanischer Stanzprozess erzeugt vergleichsweise hohe Geräuschpegel | Deutlich geringere Bearbeitungsgeräusche |
| Werkzeugreinigung | Bei stark haftenden Materialien wie Klebebändern können Klebereste an den Stanzwerkzeugen entstehen. Regelmäßige Reinigung ist erforderlich | Keine Klebereste an Schneidwerkzeugen, da kontaktlos gearbeitet wird |
| Maschinenreinigung | Späne und Staub erfordern regelmäßige Reinigungsarbeiten | Geringerer Reinigungsaufwand durch spanfreie Bearbeitung |
| Wirtschaftliche Losgrößen | Besonders wirtschaftlich bei hohen Stückzahlen mit gleichbleibenden Konturen | Wirtschaftlich von Prototypen bis zur Serienfertigung |
| Produktionsflexibilität | Optimiert für gleichbleibende Produkte und hohe Stückzahlen | Hohe Flexibilität bei Produktwechseln, Konturänderungen und Losgrößen |
Messerschneiden vs. Laserschneiden
Wann bietet das Laserschneiden Vorteile gegenüber dem Messerschneiden?
Messerschneiden ist ein bewährtes Trennverfahren für flexible Materialien wie Textilien, Folien, Schaumstoffe oder Dichtungsmaterialien. Insbesondere bei mehrlagigen Materialaufbauten oder Materialien, die thermisch nicht beeinflusst werden sollen, spielt das Messer seine Stärken aus.
Das kontaktlose CO₂-Laserschneiden bietet dagegen entscheidende Vorteile, wenn höchste Präzision, fransenfreie Schnittkanten, filigrane Konturen oder zusätzliche Bearbeitungsschritte wie Kiss-Cuts, Gravuren oder Beschriftungen gefragt sind. Je nach Material und Anwendung ergänzen sich beide Verfahren ideal und können auf eurolaser Laserschneidmaschinen flexibel kombiniert werden.
Fransenfreie, glatte Schnittkanten
Filigrane Details ohne Überschnitte
Permanente Lasergravuren parallel zum Schneiden
| Messerschneiden | CO₂-Laserschneiden | |
|---|---|---|
| Bearbeitungsprinzip | Mechanisches Trennverfahren mit unterschiedlichen Messersystemen, je nach Material und Anwendung | Kontaktloses Trennverfahren mit fokussiertem CO₂-Laserstrahl |
| Geeignete Materialien | Besonders geeignet für Materialien, die mechanisch geschnitten werden können, z. B. Naturfasern, PVC, Leder, Folien, Schaumstoffe oder Textilien | Besonders geeignet für viele nichtmetallische Materialien wie synthetische Textilien, Kunststoffe, Acryl, Holz, Klebefolien und Verbundwerkstoffe |
| Typische Einsatzbereiche | Flexible Materialien, thermisch sensible Anwendungen und Materialien, die nicht mit dem Laser bearbeitet werden sollen oder dürfen | Anwendungen mit hohen Anforderungen an Schnittqualität, filigrane Konturen, Cut & Seal, Gravur oder Beschriftung |
| Schnittkante bei synthetischen Textilien | Schnittkante bleibt materialabhängig offen | Schneiden und Kantenversiegelung in einem Arbeitsgang, z. B. bei Polyestertextilien |
| Messerschneiden | CO₂-Laserschneiden | |
|---|---|---|
| Werkzeugverschleiß | Messer unterliegen einem materialabhängigen Verschleiß und müssen regelmäßig ersetzt werden | Kein Werkzeugverschleiß |
| Werkzeugwechsel | Je nach Material und Bearbeitungsaufgabe sind unterschiedliche Messersysteme erforderlich | Entfällt. Unterschiedliche Konturen werden ohne Werkzeugwechsel bearbeitet |
| Werkzeugkosten | Laufende Kosten für Messer und deren Ersatz | Keine Werkzeugkosten für den Schneidprozess |
| Werkzeugreinigung | Bei stark haftenden Materialien, z. B. Klebebändern, können Klebereste an den Messern entstehen. Regelmäßige Reinigung ist erforderlich | Keine Klebereste an Schneidwerkzeugen, da kontaktlos gearbeitet wird |
| Konturänderungen | Ohne neue Werkzeuge möglich, jedoch material- und werkzeugabhängige Anpassungen erforderlich | Neue Konturen lassen sich direkt aus der CAD-Datei fertigen |
| Messerschneiden | CO₂-Laserschneiden | |
|---|---|---|
| Präzision | Hohe Präzision, abhängig von Material, Messergeometrie und Werkzeugzustand | Hohe und reproduzierbare Präzision durch kontaktlose Bearbeitung |
| Filigrane Konturen | Filigrane Details sind material- und werkzeugabhängig. Bei Richtungswechseln können Überschnitte entstehen | Filigrane Konturen ohne Überschnitte durch den feinen Laserstrahl |
| Schnittqualität im Zeitverlauf | Nimmt mit dem Verschleiß des Messers ab | Konstant hohe Schnittqualität ohne Werkzeugverschleiß |
| Schnittkanten bei synthetischen Textilien | Schnittkanten bleiben offen und können je nach Material ausfransen | Fransenfreie, versiegelte Schnittkanten (Cut & Seal) |
| Beschriften & Gravieren | Zusätzlicher Bearbeitungsschritt auf separatem System erforderlich | Schneiden, Gravieren und Beschriften in einem Arbeitsgang möglich |
| Stanzen | CO₂-Laserschneiden | |
|---|---|---|
| Materialfixierung | Je nach Material und Bearbeitungsaufgabe kann eine mechanische Fixierung oder Materialführung erforderlich sein | Bei vielen Materialien genügt die Materialansaugung über den Vakuumtisch |
| Werkzeugreinigung | Mechanischer Stanzprozess erzeugt vergleichsweise hohe Geräuschpegel | Keine Klebereste an Schneidwerkzeugen, da kontaktlos gearbeitet wird |
| Materialrückstände | Je nach Material können Fasern, Staub oder Schneidreste entstehen | Spanfreie Bearbeitung mit geringem Reinigungsaufwand |
| Produktionsflexibilität | Unterschiedliche Materialien oder Bearbeitungsaufgaben können unterschiedliche Messersysteme erfordern | Unterschiedliche Konturen und Produkte lassen sich ohne Werkzeugwechsel direkt aus der CAD-Datei fertigen |
| Wirtschaftliche Losgrößen | Wirtschaftlich von Einzelteilen bis zur Serienfertigung | Wirtschaftlich von Einzelteilen bis zur Serienfertigung |
Wasserstrahlschneiden vs. Laserschneiden
Wann bietet das Laserschneiden Vorteile gegenüber dem Wasserstrahlschneiden?
Wasserstrahl- und Laserschneiden gehören zu den präzisesten industriellen Trennverfahren und überschneiden sich bei zahlreichen Anwendungen. Beide Verfahren ermöglichen komplexe Konturen und hochwertige Schneidergebnisse, unterscheiden sich jedoch deutlich hinsichtlich Werkstoffspektrum, Materialstärken und Bearbeitungsprozess. Welche Technologie die wirtschaftlichere Lösung ist, hängt maßgeblich von Material, Materialstärke und den Anforderungen der jeweiligen Anwendung ab.
Hinweis: Das Laserschneiden umfasst verschiedene Lasertechnologien und eignet sich grundsätzlich auch für die Bearbeitung von Metallen. eurolaser entwickelt jedoch CO₂-Laserschneidmaschinen für die Bearbeitung nichtmetallischer Materialien. Aufgrund der vergleichsweise geringen Überschneidungen mit typischen eurolaser Anwendungen dient der folgende Vergleich vor allem der allgemeinen Einordnung beider Trennverfahren.
Laserschneiden und Gravieren kombiniert
Direkte Entnahme und Weiterverarbeitung ohne Trocknungsprozess
Ideal für Kunststoffe, Holz und Textilien
| Wasserstrahlschneiden | CO₂-Laserschneiden | |
|---|---|---|
| Bearbeitungsprinzip | Trennen mit einem Hochdruckwasserstrahl, meist unter Zugabe eines Abrasivmittels | Trennen mit einem fokussierten Laserstrahl |
| Werkstoffspektrum | Geeignet für nahezu alle Werkstoffe, darunter Metalle, Glas, Stein, Keramik, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe | Je nach Lasertechnologie für zahlreiche metallische und nichtmetallische Werkstoffe geeignet. eurolaser hat sich auf CO₂-Laserschneidmaschinen für nichtmetallische Materialien spezialisiert |
| Typische Anwendungen | Zuschnitt von Metallblechen, Naturstein, Glas, Keramik sowie dicken oder schwer zerspanbaren Werkstoffen | Zuschnitt von Kunststoffen, Acryl, Holz, Textilien, Schaumstoffen, Folien und Verbundwerkstoffen sowie Gravuren und Beschriftungen |
| Wasserstrahlschneiden | CO₂-Laserschneiden | |
|---|---|---|
| Betriebsmittel | Wasser und – bei den meisten Anwendungen – Abrasivmittel erforderlich | Keine Betriebsmittel für den Schneidprozess erforderlich |
| Nachgelagerte Prozessschritte | Werkstücke müssen je nach Material getrocknet und Abrasivrückstände entfernt werden | Werkstücke können in der Regel direkt fertig entnommen und weiterverarbeitet werden |
| Zusätzliche Bearbeitungsmöglichkeiten | Keine | Schneiden, Gravieren und Beschriften können auf einer Maschine kombiniert werden |
| Betriebskosten | Laufende Kosten für Wasser, Abrasivmittel sowie deren Aufbereitung bzw. Entsorgung | Keine besonderen Betriebskosten |
| Wasserstrahlschneiden | CO₂-Laserschneiden | |
|---|---|---|
| Materialfixierung | Je nach Material und Anwendung erforderlich | Bei vielen Materialien genügt die Materialansaugung über den Vakuumtisch |
| Materialrückstände | Abrasivmittel und Wasser können Rückstände auf Werkstück und Maschine hinterlassen | Spanfreie Bearbeitung mit geringem Reinigungsaufwand |
| Arbeitsumgebung | Wasser und Abrasivmittel erfordern einen entsprechend ausgelegten Maschinen- und Arbeitsbereich | Saubere, trockene Bearbeitung ohne Wasser oder Abrasivmittel |
| Produktionsintegration | Zusätzliche Bearbeitungsschritte erfolgen in der Regel auf separaten Systemen | Schneiden, Gravieren und Beschriften können in einem Prozess kombiniert werden |
Weitere Informationen:
Virtuelle Maschinenvorführung mit
Live-Laserzuschnitt vereinbaren
Anmeldung
- Keine Reisekosten
- Standortunabhängig
- Teammitglieder dazuschalten
- Schnittergebnisse sofort sichtbar
- Live zusehen, wie der Laser arbeitet