Das perfekte Gas für Laserschneiden: Ein Leitfaden für Qualität und Effizienz

durch Max Babytskyi auf July 08, 2025

Das perfekte Gas für Laserschneiden: Ein Leitfaden für Qualität und Effizienz

 

Ein moderner Faserlaser ist ein Werkzeug von unglaublicher Präzision. Doch der Laserstrahl allein schneidet kein Metall. Der entscheidende Partner im Prozess ist das Schneidgas (auch Hilfsgas genannt). Es ist kein reiner "Verbrauchsartikel", sondern ein ebenso kritisches Prozesswerkzeug wie die Fokussierlinse oder die Schneiddüse.

Die Wahl des richtigen Gases, seine Reinheit und der angewendete Druck entscheiden maßgeblich über die Schnittqualität, die Bearbeitungsgeschwindigkeit und letztendlich über die Wirtschaftlichkeit Ihres gesamten Laserschneidprozesses. Dieser Leitfaden erklärt die Unterschiede und hilft Ihnen bei der optimalen Auswahl.

Die Rolle des Schneidgases: Mehr als nur "Wegpusten"

Das durch die Düse koaxial zum Laserstrahl geführte Gas hat drei Hauptaufgaben:

  1. Ausblasen der Schmelze: Die Hauptaufgabe ist das Austreiben des vom Laserstrahl aufgeschmolzenen Metalls aus der Schnittfuge.

  2. Schutz der Fokussieroptik: Der Gasstrom verhindert, dass Metallspritzer die teure Linse des Lasers erreichen und beschädigen.

  3. Beeinflussung der Reaktion: Das Gas interagiert mit dem heißen Metall in der Schnittfuge und bestimmt so die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Schnittkante. Genau hier liegt der entscheidende Unterschied zwischen den Gasarten.

Die Hauptakteure: Stickstoff (N₂) vs. Sauerstoff (O₂)

Für 95 % aller Laserschneidanwendungen kommen zwei Gase zum Einsatz: Sauerstoff und Stickstoff. Die Wahl hängt fast ausschließlich vom zu schneidenden Material ab.

Sauerstoff (O₂) – Das reaktive Brennschneiden

Beim Schneiden mit Sauerstoff wird die Hitze des Laserstrahls genutzt, um eine chemische Reaktion zu starten. Der Sauerstoff reagiert mit dem Eisen im Stahl in einer exothermen Reaktion – er verbrennt das Metall also zusätzlich.

  • Vorteile:

    • Die zusätzliche Energie der Reaktion ermöglicht sehr hohe Schneidgeschwindigkeiten.

    • Der Gasdruck und der Gasverbrauch sind relativ niedrig.

  • Nachteile:

    • Es entsteht eine Oxidschicht an der Schnittkante.

    • Diese Oxidschicht muss oft in einem zusätzlichen Arbeitsschritt (z.B. Schleifen) entfernt werden, wenn das Bauteil lackiert oder geschweißt werden soll.

  • Hauptanwendung: Unlegierter und niedriglegierter Stahl (Baustahl).

Stickstoff (N₂) – Das inerte Schmelzschneiden

Stickstoff ist ein inertes (reaktionsträges) Gas. Er reagiert nicht mit dem geschmolzenen Metall. Seine einzige Aufgabe ist es, die Schmelze mit hohem Druck mechanisch aus der Fuge zu blasen.

  • Vorteile:

    • Die Schnittkanten sind metallisch blank, oxidfrei und von höchster Qualität.

    • Keine Nachbearbeitung erforderlich, die Bauteile sind sofort bereit zum Schweißen oder Lackieren.

  • Nachteile:

    • Es wird ein sehr hoher Gasdruck (bis zu 22 bar) und ein hohes Gasvolumen benötigt.

    • Die Schneidgeschwindigkeit ist bei dicken Materialien geringer als mit Sauerstoff.

  • Hauptanwendung: Edelstahl (V2A, V4A), Aluminium und Buntmetalle (Kupfer, Messing).

Die entscheidenden Parameter: Reinheit und Druck

Für ein perfektes Ergebnis reichen die richtigen Gase allein nicht aus. Ihre Qualität und die Art, wie sie zugeführt werden, sind ebenso wichtig.

Reinheit des Gases

Besonders beim Schneiden von Edelstahl mit Stickstoff ist eine hohe Gasreinheit entscheidend. Verunreinigungen im Gas (schon geringste Spuren von Sauerstoff oder Feuchtigkeit) können zu einer Verfärbung der Schnittkante führen und die Korrosionsbeständigkeit beeinträchtigen. Wir empfehlen hier eine Reinheit von 5.0 (99,999 %).

Druck und Durchfluss

Der Gasdruck muss stabil und ausreichend hoch sein. Besonders beim Hochdruck-Stickstoffschneiden ist eine Gasversorgung, die auch bei hohem Durchfluss den Druck nicht einbrechen lässt, essenziell für eine gleichbleibende Qualität.

Kostenoptimierung: Gasverbrauch und das richtige Versorgungskonzept

Laserschneidanlagen sind "durstige" Gaskunden. Eine Versorgung mit Einzelflaschen ist hier schnell unwirtschaftlich und ineffizient.

  • Wirtschaftlichkeit: Auch wenn Stickstoff pro Kubikmeter teurer ist als Sauerstoff, kann der Prozess insgesamt günstiger sein, wenn man die Kosten für die Nachbearbeitung oxidierter Schnittkanten (Schleifen, Beizen) einspart.

  • Versorgungskonzept: Für einen unterbrechungsfreien Betrieb ist eine Versorgung über Flaschenbündel oder – bei sehr hohem Verbrauch – über einen kryogenen Flüssiggastank mit Verdampfer die einzig sinnvolle Lösung. Dies sichert nicht nur die Verfügbarkeit, sondern senkt auch die Gaskosten erheblich.

Eigenschaft

Sauerstoff-Schneiden

Stickstoff-Schneiden

Prinzip

Brennschneiden (reaktiv)

Schmelzschneiden (inert)

Materialien

Baustahl, niedrigleg. Stahl

Edelstahl, Aluminium, Buntmetalle

Schnittkante

Oxidiert, rau

Metallisch blank, glatt

Nachbearbeitung

Oft erforderlich

Nicht erforderlich

Druck

Niedrig (bis ca. 6 bar)

Hoch (bis ca. 22 bar)

Geschwindigkeit

Sehr hoch bei Baustahl

Hoch bei dünnen Blechen

 

Fazit: Von der Flasche bis zur Düse – Das gassys.tech-System

Das perfekte Schneidgas zu haben, ist die eine Hälfte der Miete. Es zuverlässig, mit dem richtigen Druck und der richtigen Reinheit an die Schneiddüse zu bringen, ist die andere. Ein Druckabfall im Versorgungssystem kann Ihre teure Laseranlage unbrauchbar machen.

Wir bei gassys.tech analysieren Ihren kompletten Prozess. Wir liefern nicht nur die passenden Gase in der erforderlichen Reinheit, sondern planen und installieren die gesamte Versorgungsinfrastruktur – von der Tank- oder Bündelanlage über die Hochdruck-Rohrleitungen bis hin zum Anschluss an Ihre Maschine.

Optimieren Sie die Qualität und Effizienz Ihres Laserschneidens. Kontaktieren Sie uns für eine professionelle Analyse und ein maßgeschneidertes Versorgungskonzept.

 

🖊️ Written by Kirill Sazonov
Expert in gas technologies for industry — from oxygen to rare and toxic gases

🌐 Website: sazonov.tech
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