Plasmaschneiden vs. Laser – lässt sich beides vergleichen?

Kategorie(n): Plasmaschneider KNOW HOW

Plasmaschneiden und Laserschneiden sind beides thermische Trennverfahren. Neben dem autogenen Brennschneiden sind diese beiden Verfahren in der Industrie und besonders beim Metallbau die bestimmenden Prozesse. Wie der Vergleich dieser beiden Prozesse ausfällt, erfährst Du in diesem Artikel.

Das Funktionsprinzip von Plasmaschneidern und Laser

Für das Plasmaschneiden muss der Werkstoff elektrisch leitfähig sein. Metalle werden mit einem Plasma-Gasstrahl in der Trennfuge aufgeschmolzen und ausgeblasen. Dies funktioniert, indem ein Gas (z.B. Sauerstoff oder Argon) sehr schnell durch eine gekühlte Düse zum geerdeten Werkstück strömt. Dadurch wird ein Stromkreis geschlossen und zwischen dem Werkstück und einer Elektrode an der Düse entsteht innerhalb des Gases ein Lichtbogen. Dieser ionisiert das Gas und formt einen Plasmakanal. Bei etwa 30.000 °C schmilzt das Metall.

Laserschneiden funktioniert auch nach dem Schmelzschneidprinzip, kann aber je nach Werkstoff auch als Schneidprozess mittels Erzeugung mechanischer Spannung verstanden werden. Ein Laserschneider besteht aus einer Strahlquelle, einer Strahlführung und einem Bearbeitungskopf, der sogenannten Fokussieroptik, mit der Schneiddüse. Es gibt unterschiedliche Laser, die sich in Wellenlänge, mittlerer Leistung, Pulsenergie und Pulsdauer unterscheiden. Beim Metallschneiden entwickelt eine Düse einen Gasstrom, der das geschmolzene Metall ausbläst.

Plasmaschneiden vs. Laser I: Die Materialien

Laserschneiden ist der deutlich vielseitigere Prozess als Plasmaschneiden. Mit Laser lassen sich außer Metallen je nach Laserausführung auch transparente Materialien wie Glas schneiden, allerdings in geringeren Dicken. Auch die meisten gängigen Kunststoffe lassen sich mit Laserverfahren trennen (z.B. ABS, PA, PC, PE, PS, PP oder PU). Allerdings heißt das nicht, dass jeder Laser alles schneiden kann. Für unterschiedliche Materialien gibt es jeweils optimierte Laserschneider. Beim Plasmaschneiden ist die Grundvoraussetzung der Leitfähigkeit der Grund dafür, dass nur Metalle wie Stahl, Edelstahl, Messing, Aluminium oder Kupfer geschnitten werden können. Immerhin lassen sich auch Metalle mit verrosteten Oberflächen oder Primer-Beschichtungen schneiden.

Plasmaschneiden vs. Laser II: Die Schnittqualität

Die Schnittqualität lässt sich in mehrere Parameter unterteilen. Da die Schnittqualität aber auch viel mit der Dimensionierung und Ausrichtung der jeweiligen Anlage zu tun hat, sind die folgenden Aussagen eher qualitativ und als aktueller Trend zu verstehen, da sich beide Prozesse noch stetig verbessern und demzufolge auch annähern.

• Materialdicke: 15 cm schaffen Plasmaschneider mittlerweile, bei Laserschneidern waren 4 cm lange der Standard, aber unter bestimmten Bedingungen kann hier auch deutlich mehr erreicht werden.
• Schnittfläche: Der Schmelzprozess führt gerade beim High-End-Plasmaschneiden zu glatten Oberflächen. Einfachere Prozesse liefern rauere Oberflächen. Beim Laserschneiden nimmt die Rauigkeit mit steigender Materialdicke zu, ab 1 cm wird es merklich rauer. Ansonsten ist Laserschneiden aber ein sehr gratarmer Prozess.
• Konturtreue und Lochschnitte: Auch wenn in Sachen Genauigkeit das Plasmaschneiden in den letzten Jahren deutliche Fortschritte gemacht hat, zeigt sich das Laserschneiden doch noch deutlich überlegen. Ein Grund dafür ist, dass die Fugenbreite beim Laserschneiden deutlich schmaler ausfällt, so dass die hohe Genauigkeit erst ermöglicht wird. Auch die Kantenparallelität ist beim Plasmaschneiden schlechter als beim Laserschneiden.

Mit dem Laden des Videos akzeptieren Sie die Datenschutzerklärung von YouTube.
Mehr erfahren

Video laden

YouTube immer entsperren

Plasmaschneiden vs. Laser III: Die Wirtschaftlichkeit

Auch beim Thema Wirtschaftlichkeit lassen sich Plasmaschneiden und Laser in drei Unterkategorien miteinander vergleichen.

• Prozess-Effizienz: Aufgrund der Tatsache, dass kaum Nacharbeiten notwendig sind und dass Schneidgeschwindigkeiten bis zu 40 Metern pro Minute erreicht werden können, ist Laserschneiden (noch) als effizienterer Prozess gegenüber dem Plasmaschneiden einzustufen. Aber dieser Vorteil nimmt mit steigender Materialdicke schnell ab und das Plasmaschneiden ist immerhin schneller als autogenes Brennschneiden.
• Betriebskosten: Die Schnittmeterkosten liegen beim Laserschneiden bis 1 cm Materialdicke unter denen des Plasmaschneidens. Darüber kehrt sich die Kostensituation zugunsten des Plasmaschneidens um. Ein wichtiger Bestandteil der Schnittmeterkosten ist auch der Gasverbrauch, der beim Laserschneiden höher liegt. Auch die Wartungskosten für Laserschneider übersteigen die von Plasmaschneidern.
• Anschaffungskosten: Klarer Punktsieg für den Plasmaschneider. Während es Plasmaschneider auch für den privaten Gebrauch gibt, ist die Anschaffung von Laserschneidern besonders für mittelständische Betriebe schon mit einer sehr hohen Investition verbunden. Daher haben sich viele Lohnbetriebe entwickelt, die im Kundenauftrag Schneidaufträge durchführen.

Plasmaschneiden ist der Prozess für den kleinen Mann

Der Vergleich zwischen Plasmaschneider und Laserschneider geht unentschieden aus, das heißt, die letztendliche Entscheidung hängt am beabsichtigten Einsatzgebiet. Bei der Materialvielfalt liegt der Laserschneider vorn und auch bei der Prozessqualität hat der Laserprozess Vorteile, die aber bei größeren Materialdicken dahinschwinden. In der Wirtschaftlichkeit überzeugt der Plasmaschneider dagegen, er ist auch in Deiner Heimwerker-Garage umsetzbar. In der Tendenz gilt aber weiterhin: Je dünner das Blech, desto besser das Laserschneiden, und je dicker die Bleche werden, desto mehr neigt sich die Waagschale zum Plasmaschneider.