In der Metallverarbeitung, ob im Maschinen-, Stahl-, Apparate- oder Schiffbau, wird das autogene Brennschneiden zur Schweißkantenvorbereitung und zum Ausschneiden bestimmter Bauteilgeometrien eingesetzt. Beim Brennschneiden handelt es sich um ein bewährtes Verfahren, das bereits seit über 100 Jahren erfolgreich in der Praxis eingesetzt wird. Der Werkstoff wird überwiegend verbrannt (oxidiert) und die Reaktionsprodukte (Schlacke) durch einen Sauerstoffstrahl mit hoher Geschwindigkeit ausgeblasen. Heute steht das autogene Brennschneiden im starken Wettbewerb mit den anderen thermischen Trennverfahren, wie Laser- und Plasmaschneiden. Durch modernste Brennertechnologien und auto- matisierte Prozessabläufe wurde die Effektivität des Brennscheidprozesses in den letzten Jahren erheblich gesteigert. Mit dem autogenen Brenn- schneiden sind un- und niedrig legierte Stähle schneidbar. Das autogene Brennschneiden erlaubt einen Schneiddickenbereich bis etwa 3000 mm. Definierte Schnittgüte lässt sich mit der mecha- nisierten Anwendung bis zu einem Blechdicken- bereich von 300 mm erreichen. In Sonderfällen sind bis 500 mm realisierbar. Die Güte der Schnitt- flächen und die Maßtoleranzen sind in der ISO 9013 festgelegt.

 

1. Verfahrensprinzip

Beim Brennschneiden wird der Werkstoff durch die Heizflamme auf Zündtemperatur erwärmt und dann im Schneidsauerstoffstrahl verbrannt. Wird der Brenner relativ zum Werkstück bewegt, bildet sich die Schnitt- fuge. Der Schneidsauerstoff (Reinheit mindestens 99,5 ) reagiert mit dem erwärmten Werkstoff nur, wenn die Zündtemperatur des Werkstoffes unterhalb der Schmelztemperatur liegt. Die Höhe der Zünd- temperatur ist im Wesentlichen abhängig von den Legierungsbestandteilen des Werkstoffes. Allgemeine Baustähle mit einem Kohlenstoffgehalt bis ca. 0,3 sind gut brennschneidbar. In besonderen Fällen muss vorgewärmt werden, um Rissbildung oder Aufhär- tung an der Schnittfläche zu vermeiden. Bei bedingt schneidbaren Werkstoffen kommen auch Sonderver- fahren, wie z. B. Metall-Pulver-Brennschneiden zum Einsatz.

 

2. Brennschneidgerät

• Brennschneiden von Hand
  Diese Brenner sind als Saugbrenner mit einer Druck- düse ausgerüstet. Als Schneiddüsen werden für Dünnbleche „Stufendüsen“ eingesetzt. Für dickere Querschnitte setzt man Ring-, Schlitz- oder Block- düsen ein. Zu empfehlen sind auch Handschneid- brenner ohne Druckdüse – mit gasemischenden Schneiddüsen – diese Geräte sind sehr rückschlag- sicher. Der Schneidsauerstoffdruckbereich liegt im Allgemeinen bei maximal 6 bar. Der richtige Ar- beitsdruck ist der Schneidtabelle oder der Einprägung auf der Düse zu entnehmen. Düsenkonstruktion und Schneidsauerstoffdruck am Brenner sind aufeinander abgestimmt. Daher ist es nur bei Druckabfall sinnvoll, einen höheren Druck als den in der Tabelle angege- benen einzustellen (z. B. bei Verwendung von langen Schläuchen).
   
• Maschinelles Brennschneiden
  Schneidbrenner für Brennschneidmaschinen gibt es ebenfalls als Saugbrenner mit einer Druckdüse mit Mischrohr, in der Acetylen und Heizsauerstoff ge- mischt und der Schneiddüse zugeführt werden, oder als Brenner für gasemischende Düsen.

 

Bei den Schneiddüsen unterscheidet man:

Standart-Düsen            --> bis ca. 6 bar Schneidsauerstoffdruck

Schnellschneid-Düsen --> bis ca. 6 bar Schneidsauerstoffdruck

Hochleistungs-Düsen   --> bis ca. 12 bar Schneidsauerstoffdruck

 

Beachten Sie:

• Pflege der Schneiddüsen: Zum Reinigen die vom Hersteller gelieferten Geräte benutzen, keinesfalls Draht oder Bohrer.
• Wichtig ist, dass der Schneiddüse für die gewählte Schneiddicke die benötigten Gasmengen für Ace- tylen sowie Heiz- und Schneidsauerstoff zugeführt werden.
• Die in den Schneidtabellen angegebenen Gasdrücke müssen am Brenneingang vorliegen – Kontrollmano- meter einsetzen.

 

Auf Druckverluste achten:

• Zu enge oder zu lange Schläuche.
• Zu klein ausgelegte Druckminderer und Absperrorgane.
• Zu klein ausgelegte Sicherungen oder unnötige Sicherungen.
• Die Laufbahnen der Schneidmaschine pflegen – überprüfen Sie die Laufgeschwindigkeit für die Längs- und Querbewegung.

 

3. Bedienung der Geräte

Die Einstellwerte für die gewählte Schneiddüse der Schneidtabelle entnehmen. Die Gasdrücke bei geöffneten Ventilen einstellen – Kontrollmanometer einsetzen.

Einstellen der Heizflamme:

• Zuerst das Heizsauerstoffventil am Brenner voll öffnen.
• Acetylenventil etwas öffnen.
• Gemisch zünden.
• Zuerst Acetylenüberschuss einstellen.
• Jetzt Brenngas drosseln, bis neutrale Flamme eingestellt ist.
• Schneidsauerstoffventil öffnen, wenn nötig Flamme neutral nachregulieren.

Der Schneidsauerstoffstrahl muss gerade und zylindrisch aus der Düse strömen. Er darf nicht flattern. Die Heizflamme soll den Sauerstoffstrahl konzentrisch umgeben.
 

Wahl der richtigen Schneidgeschwindigkeit

Für die Festlegung der richtigen Schneidgeschwindigkeit kann die Schneidtabelle herangezogen werden. Darüber hinaus ist die Schneidgeschwindigkeit abhängig:

→    Von der Art des Schnittes (ob Senkrecht- oder Schrägschnitt, ob Gerade- oder Kurvenschnitt). Bei Kurvenschnitten mit engen Radien und bei Schrägschnitten ist die Geschwindigkeit herabzusetzen, und zwar für:

     Schrägschnitt 30°          -25%

     Schrägschnitt 30°          -45%

     Kurvenschnitt                -10%
 

→    Von der Anforderung an die Schnittfläche – ob Konstruktionsschnitt oder Trennschnitt.
→    Von der Werkstoffzusammensetzung.
→    Von der Werkstoffoberflächenbeschaffenheit, ob sandgestrahlt, verzundert, verrostet oder geprimert.
→    Von der Beschaffenheit (Laufruhe) der Maschine.
→    Von der Wahl der Schneiddüse.