Schneidgas beim Faserlaserschneiden: Sauerstoff, Stickstoff oder Druckluft

Welches Gas wofür

Die Drücke stammen aus einer zusammengestellten 3-kW-Parametertabelle (MachineMFG); die Tabelle deines Laserherstellers geht vor. Bodor sieht Druckluft bei Kohlenstoffstahl bis etwa 6 mm am besten und Sauerstoff ab 6 mm. Die Geschwindigkeitstabelle von IPG empfiehlt Stickstoff für dünnen Kohlenstoffstahl ab 3 kW, der Geschwindigkeit wegen. Bystronic mischt bei Baustahl auch Sauerstoff in den Stickstoff, mit 20–30 % niedrigeren Gaskosten als Stickstoff.

Geschwindigkeit: was dieselbe Tabelle zeigt

• Edelstahl, 3 mm: 8–9 m/min mit Stickstoff bei 16 bar, 9–10 m/min mit Luft bei 20 bar.
• Edelstahl, 10 mm: 0,6–0,8 m/min mit Stickstoff und 0,7–0,9 m/min mit Luft, beide mit „some burrs“.
• Baustahl mit Sauerstoff: 4–4,5 m/min bei 3 mm und 1,1–1,3 m/min bei 10 mm; die Kante geht bei 10 mm von blank zu halbblank und ab 12 mm zu matt.
• Aluminium: dieselben Geschwindigkeiten mit Stickstoff und mit Luft bis 8 mm — 7–7,5 m/min bei 3 mm.

Wie viel Stickstoff

Musil und Kollegen (MM Science Journal, 2018) schnitten 4 mm Edelstahl AISI 304 mit 2,5 m/min auf einem Bystronic mit 3 kW — ein CO2-Laser, kein Faserlaser — und errechneten 16,7–30,9 m³ Stickstoff pro Stunde über sechs Einstellungen von Düse und Druck (Düsen 1,5–2 mm, 1,2–1,8 MPa, das sind 12–18 bar). Die Einstellungen, die gratfrei schnitten, brauchten 21–31 m³/h; die Düse 2 mm bei 12 bar brauchte 27,6 m³/h. Ihre Rechnung lag 10–12 % über der Verbrauchstabelle des Maschinenherstellers selbst. Der Verbrauch hängt von Düse und Druck ab, lies diese Zahlen also als Größenordnung für eine Faserlasermaschine und miss deine eigene aus der Gasrechnung und den Strahlstunden.

Gas ins Angebot bringen

• Gaskosten pro Stunde = Verbrauch × Preis pro m³. Beispiel: 20 m³/h × 0,40 €/m³ = 8 € pro Stunde (angenommener Preis — nimm den deines Lieferanten). Ein Laserhändler, auf der Seite von Bystronic zitiert, nennt die Stickstoffkosten vieler Nutzer mit etwa 8 $ pro Stunde.
• Berechne es auf die Strahlzeit, nicht auf die Uhr: Das Gas fließt, solange der Kopf schneidet und einsticht, nicht beim Laden und Einrichten.
• Zorocut lässt dich für jeden Auftrag O₂, N₂ oder Luft wählen (standardmäßig O₂ für Baustahl, N₂ für Edelstahl und Aluminium), aber seine Startgeschwindigkeiten folgen dem üblichen Gas jedes Materials, und es gibt in der App keine eigene Gaszeile. Setz das Gas in den Stundensatz — ein höherer Satz für Stickstoffarbeit. Siehe den Maschinenstundensatz und den Kostenrechner.
• Luft ist nicht umsonst: Bystronic empfiehlt einen ölfreien Hochdruck-Schraubenkompressor mit Filtern und einem Adsorptions- oder Membrantrockner, und der Händler setzt die Amortisation bei Zweischichtbetrieb auf etwa sechs Monate, wenn er Stickstoff ersetzt.