Laserzuschnitt – Normen und Qualitätsstandards

Der Laserzuschnitt hat sich als zentrale Technologie in der industriellen Metallverarbeitung etabliert.  Er ermöglicht das präzise Schneiden von Blechen aus Stahl, Edelstahl und Aluminium sowie komplexen Sonderlegierungen.  Hohe Schnittgeschwindigkeiten, schmale Kerbbreiten und reproduzierbare Ergebnisse machen das Verfahren zum Standard in der Serien‑ und Einzelteilfertigung.  Doch ohne einheitliche Normen, Toleranzen und Qualitätskennzahlen kann der Prozess nicht zuverlässig beherrscht werden.  Wie lassen sich unterschiedliche Qualitätsanforderungen konkret definieren?  Welche Biegeradien sind bei anschließenden Biegearbeiten zulässig?  Und welche Einflussfaktoren bestimmen die Schnittqualität?  In diesem Beitrag erhalten Sie eine übersichtliche und praxisnahe Orientierung. Sie lernen die wichtigsten Normen kennen, verstehen, wie Toleranzen zu interpretieren sind, und erhalten Richtwerte sowie Berechnungshilfen für den Biegeradius.  Damit können Sie Ihre Anforderungen präzise spezifizieren und fundierte Entscheidungen treffen.

Normative Grundlagen für den Laserzuschnitt

Laserbearbeitung ist ein thermisches Trennverfahren, dessen Qualität durch internationale Normen geregelt wird.  ISO 9013 (Thermal cutting – Classification of thermal cuts – Geometrical product specification and quality tolerances) legt die Schnittqualität in Qualitätsbereichen fest und definiert Grenzwerte für Rauheit, Winkeltoleranzen und Kantenzustand.  ISO 2768 stellt allgemeine Toleranzen bereit, wenn an Bauteilen keine individuellen Toleranzen angegeben sind.  Ergänzend dazu sind branchenspezifische Normen wie DIN 2303 für Schweiß- und Schneidarbeiten in sicherheitsrelevanten Bereichen relevant.  In diesem Abschnitt werden die wichtigsten Regelwerke kurz vorgestellt und ihre Anwendung erläutert.

ISO 9013: Klassifizierung von thermischen Schnitten

Die ISO 9013 dient als zentrales Regelwerk zur Bewertung von Schnittkanten bei Laser‑, Plasma‑ und Autogenschneiden.  Sie unterteilt das Ergebnis in Qualitätsbereiche (Range oder „Bereich“), die sich durch die maximale Rauheit und die zulässige Abweichung der Schnittkante vom Ideal unterscheiden.  Die Norm nennt vier Qualitätsbereiche für Laserschnitte.

• Bereich 1: höchste Qualitätsanforderungen, geeignet für Teile, die ohne Nacharbeit direkt weiterverwendet werden.  Für diesen Bereich definiert die Norm sehr geringe Rauheitswerte; die Oberflächenrauheit (Ra) darf nicht mehr als etwa 3 µm betragen, die Rundheitsabweichung der Schnittkante liegt typischerweise bei ±0,05 mm.  Gratbildung ist nicht zulässig, und die Perpendikularität der Schnittfläche muss eng eingehalten werden.
• Bereich 2: erlaubt höhere Rauheitswerte, z. B. bis 6 µm (Ra), und eine geringere Anforderung an die Perpendikularität. Ein kleiner Grat oder minimale Aufschmelzungen sind akzeptabel, sofern sie keine Funktion beeinträchtigen.
• Bereich 3: sieht Rauheitswerte bis etwa 12,5 µm vor und erlaubt moderate Gratbildung.  Diese Qualitätsstufe eignet sich für viele strukturmechanische Teile, die später entgratet oder bearbeitet werden.
• Bereich 4: ist die niedrigste Qualitätsstufe und erlaubt Rauheitswerte bis ca. 25 µm sowie deutlich größere Winkelabweichungen.  Sie kommt häufig bei groben Zuschnitten oder schwer zugänglichen Bereichen zur Anwendung.

Die Norm legt nicht nur Rauheitswerte fest, sondern definiert auch Perpendikularitätstoleranzen (Winkelabweichungen zwischen Schnittkante und Oberfläche) und zulässige Kantenschrägen.  Während der Parameter Ra bei vielen Bearbeitungsverfahren gebräuchlich ist, verwendet ISO 9013 die Kennzahl Rz5 für den mittleren Spitzenwert aus fünf Messungen als Primärkriterium.  Dabei werden bei Laserschnitten typische Werte zwischen 10 und 160 µm erreicht. Die Norm fordert, dass bei höheren Bereichen die Rauheitsmessung stets in Bewegungsrichtung des Lasers erfolgt, damit die Struktur korrekt erfasst wird.  In der Praxis werden die Bereiche oft durch visuelle Abnahme und Rauheitsmessungen mit taktilen oder optischen Profilometern kontrolliert.

Aktuelle Entwicklung: Amendment 1 von 2024 und die Version 2025

Mit dem Amendment 1 zu ISO 9013:2017, veröffentlicht im September 2024 und als EN ISO 9013:2017/A1:2024 Ende 2024 in Europa eingeführt, wurden keine neuen Toleranzen eingeführt.  Die Änderung aktualisiert lediglich die Verweise auf Normen zur Oberflächenbeschreibung und ersetzt die zurückgezogenen Standards ISO 1302 und ISO 4288 durch die neuen ISO 21920‑1 und ISO 21920‑3. Ziel ist, die Terminologie der Oberflächenbeschreibung an die moderne GPS‑Systematik anzupassen.  Weitere technische Änderungen beinhaltet diese Fassung nicht.

Die deutsche DIN EN ISO 9013:2025 bündelt das Amendment mit der Basisversion 2017. Sie gilt für Laserzuschnitte von 0,5 mm bis 32 mm Dicke sowie für Plasma‑ und Flammenschnitte.  Fachbetriebe müssen die Norm spätestens bis März 2025 in ihre nationalen Regelwerke übernehmen.  Für Anwender bedeutet dies: Bei Zeichnungen und Anfragen sollte die konkrete Qualitätsklasse (Bereich 1 bis 4) definiert werden; ohne Angabe gilt häufig Bereich 2 als Standard.

ISO 2768: Allgemeine Toleranzen ohne Einzelangabe

Während ISO 9013 spezifisch den Schnitt beschreibt, regelt ISO 2768 allgemeine Toleranzen für lineare und Winkelmaße, wenn an Zeichnungen keine Einzelwerte angegeben sind.  Das Regelwerk unterteilt die Toleranzklassen in f (fein), m (mittel), c (grob) und v (sehr grob). In der Blechbearbeitung wird häufig die Klasse m verwendet. Typische lineare Toleranzen dieser Klasse liegen bei ±0,2 mm für Nennmaße bis 3 mm, ±0,3 mm für Nennmaße bis 30 mm und ±0,5 mm für Nennmaße bis 100 mm.  Größere Bauteile dürfen größere Abweichungen aufweisen.

Die Norm ergänzt ISO 9013, indem sie die Toleranzen für Bauteilabmessungen (Länge, Breite, Lochabstände) festlegt.  Gerade bei Serienfertigung sollte die Toleranzklasse bewusst gewählt werden: Eine zu enge Toleranz erhöht die Fertigungskosten, während eine zu breite Toleranz zu Montageschwierigkeiten führen kann.

DIN 2303 und weitere branchenspezifische Standards

Für sicherheitsrelevante Bauteile, insbesondere im Wehrtechnik‑ und Schienenfahrzeugbau, fordert die deutsche DIN 2303 zusätzliche Qualitätsnachweise für Schweiß‑ und Schneidprozesse.  Sie legt Qualifikationsanforderungen an die Hersteller fest und regelt die Prüfung der Wärme‑Einflusszone, die Dokumentation der Fertigungsprozesse sowie stichprobenartige Zugversuche.  Darüber hinaus existieren internationale Sicherheitsnormen wie ANSI Z136 oder ISO 11553, die den sicheren Umgang mit Laseranlagen definieren.  Diese Normen sind für den Anwender wichtig, wirken sich jedoch nicht direkt auf die Geometrie der Teile aus.

Einflussfaktoren auf die Schnittqualität

Die Einhaltung von Normen allein garantiert noch keine hochwertigen Schnitte.  Verschiedene Prozessparameter und Materialeigenschaften beeinflussen die tatsächliche Qualität.  Wer diese Faktoren kennt, kann Abweichungen besser vermeiden und geeignete Einstellungen wählen.

Material und Dicke

Die Werkstoffauswahl bestimmt wesentlich die erreichbare Schnittqualität.  Dünne Bleche lassen sich mit dem Laser besonders präzise trennen, während bei dicken Blechen (>6 mm) die Toleranzgrenzen größer sind.  Stahl und Edelstahl schneiden sich mit vergleichsweise geringer Rauheit; Aluminium weist eine höhere Wärmeleitfähigkeit auf, wodurch die Schnittkante schneller abkühlt und mehr Spritzer entstehen können.  Bei hochlegierten Stählen führt der höhere Anteil von Legierungselementen zu schwankenden Absorptionsraten; hier sollten Probeschnitte durchgeführt werden.  Die Norm ISO 9013 sieht deshalb für Laserzuschnitt bei höherer Materialstärke größere Rauheits‑ und Winkeltoleranzen vor.

Prozessparameter: Leistung, Geschwindigkeit und Gaswahl

• Laserleistung und Fokus: Eine höhere Leistung führt zu schnellerem Schneiden, erhöht aber die Wärmeeinflusszone und damit das Risiko von Verzug.  Eine zu geringe Leistung verursacht unvollständige Schnitte und übermäßigen Grat.  Der Fokuspunkt sollte so eingestellt werden, dass die Energie genau im Material liegt; ein falsch eingestellter Fokus erzeugt eine breite Kerbe und mindert die Oberflächenqualität.
• Schneidgeschwindigkeit: Wird zu schnell gefahren, kann die Schneidfront dem Laserstrahl nicht folgen und es entsteht Grat.  Eine zu langsame Geschwindigkeit erhöht die Wärmeeinflusszone und verursacht Dross und Materialverfärbungen.  Die optimale Geschwindigkeit hängt vom Material, der Dicke und dem verwendeten Gas ab.
• Prozessgas: Beim Laserschneiden wird das Material mit Sauerstoff oder Stickstoff durchstoßen.  Sauerstoff fördert die Oxidation und ermöglicht höhere Schnittgeschwindigkeiten, verursacht jedoch dunkle Oxidschichten.  Stickstoff erzeugt saubere, gratfreie Schnittkanten, ist aber teurer und erfordert höhere Laserleistungen.  Bei passgenauen Blechteilen wird Stickstoff bevorzugt; bei unkritischen Teilen kann Sauerstoff wirtschaftlicher sein.

Wärmeverzug und Spannungen

Besonders bei langen oder dünnen Blechen kann die Wärmeeinwirkung zu Verzug führen.  247TailorSteel weist darauf hin, dass bei langen Teilen oder vielen kleinen Konturen Wärmeverzug nicht vollständig vermeidbar ist und bei der Konstruktion berücksichtigt werden muss.  Strategische Positionierung der Teile auf dem Schneidbett, eine intelligente Nesting‑Software und Zwischenkühlphasen reduzieren den Effekt.

Kerbe und Gratbildung

Die beim Laserzuschnitt entstehende Kerbbreite (auch Schnittfuge genannt) bestimmt, wie nahe Konturen aneinander liegen können.  Sie bewegt sich typischerweise zwischen 0,1 mm und 0,4 mm und wächst mit steigender Materialdicke und Laserleistung.  Ein zu hoher Energiedichtegrad erzeugt Grat an der Unterseite, während unzureichende Energie unvollständige Trennungen hinterlässt.  247TailorSteel zeigt, dass bei Aluminium und Stahl ein kleiner Grat technisch nicht immer vermeidbar ist; eine nachfolgende Kantenverrundung oder Entgratung ist dann ratsam.

Laserzuschnitt und Biegeradien: Tabellen und Berechnungen

Für viele Bauteile folgt auf den Laserzuschnitt das Abkanten oder Rundbiegen.  Um Brüche, Risse oder ungenaue Formen zu vermeiden, müssen Biegeradien eingehalten werden.  In diesem Abschnitt erläutern wir Richtwerte und Berechnungen, damit Konstrukteure die erforderlichen Angaben in ihren Zeichnungen machen können.

Referenzauflistung für Biegeradien von Blechen

Die folgende Auflistung fasst typische Innenradien für 90°‑Biegungen zusammen, basierend auf Angaben aus praxisorientierten Leitfäden.  Die Werte dienen als Orientierung; tatsächliche Radien sind abhängig von Werkzeuggeometrie, Materialcharge und Biegeverfahren.  Für Stahl werden bei Blechdicken unter 1 mm minimale Innenradien von rund 0,5 mm empfohlen, während bei 6 mm dicken Blechen Radien von 6–12 mm üblich sind.  Bei Edelstahl sollten die Radien größer gewählt werden, um Rissbildung zu vermeiden.  Aluminium ist duktiler und erfordert häufig größere Radien, um Oberflächenmarkierungen zu verhindern.

Die empfohlenen Innenradien lassen sich für unterschiedliche Blechdicken und Materialien wie folgt zusammenfassen:

• 0,5 mm Blechdicke: Stahl 0,5 – 1,7 mm, Edelstahl 0,5 – 1,8 mm, Aluminium 1,3 – 2,1 mm.
• 1,0 mm Blechdicke: Stahl 1,0 – 2,5 mm, Edelstahl 1,0 – 2,5 mm, Aluminium 2,0 – 3,0 mm.
• 3,0 mm Blechdicke: Stahl 3,0 – 6,3 mm, Edelstahl 3,0 – 7,0 mm, Aluminium 3,8 – 7,5 mm.
• 4,0 mm Blechdicke: Stahl 4,0 – 8,0 mm, Edelstahl 4,0 – 9,0 mm, Aluminium 5,0 – 9,5 mm.
• 6,0 mm Blechdicke: Stahl 6,0 – 11,8 mm, Edelstahl 6,0 – 13,0 mm, Aluminium 7,5 – 15,0 mm.

Diese Aufzählung zeigt, dass der Innenradius meist mindestens das 0,5- bis 2-fache der Blechdicke beträgt – eine Faustregel, die BudExpert bestätigt.  Für Edelstahl und hochfeste Werkstoffe empfehlen sich eher Werte am oberen Ende, um Mikrorisse zu vermeiden.  Bei Luftbiegung (freies Biegen) entstehen größere Radien als beim Prägebiegen; die Tabelle bezieht sich auf frei gebogene 90°‑Winkel.

Berechnung des Biegeradius: K‑Faktor und Formel

Die Bestimmung des genauen Biegeradius ist nicht trivial, da sich während der Biegung eine neutrale Faser bildet, die sich nicht dehnt oder staucht.  247TailorSteel erklärt, dass der K‑Faktor das Verhältnis zwischen dem Abstand der neutralen Faser zum Innenradius und der Blechstärke beschreibt.  Er bewegt sich in der Praxis meist zwischen 0,3 und 0,5 und hängt von Material, Biegeradius, Werkzeuggeometrie und Verfahren ab.  Ein K‑Faktor von 0,5 bedeutet, dass die neutrale Faser in der Mitte des Blechs liegt; bei kleineren K‑Faktoren verschiebt sie sich zum Innenradius.

Die grundlegende Formel zur Abschätzung des minimalen Biegeradius lautet R = K × t, wobei t die Blechdicke und K ein Material‑/Prozessfaktor ist.  Für duktiles Aluminium kann K nahe 1,5 liegen, für Baustahl zwischen 1,0 und 1,2, für Edelstahl zwischen 1,2 und 2.

Die Biegezugabe (Bend Allowance, BA) berechnet sich aus dem Biegewinkel (θ) (in Bogenmaß), dem Innenradius (R) und dem K‑Faktor:

BA=θ×(R+K×t)BA = θ \times \left(R + K \times t\right)BA=θ×(R+K×t)

Diese Gleichung zeigt, dass ein größerer Innenradius die notwendige Zugabe verlängert.  Ein falscher K‑Faktor führt zu dimensionalen Abweichungen.  Daher empfehlen viele Betriebe, Probeschnitte und ‑biegungen durchzuführen und die realen Werte zu übernehmen.

Weitere Gestaltungsrichtlinien

Neben dem Biegeradius müssen Konstrukteure den Abstand zwischen Bohrungen und Biegekante berücksichtigen.  Eine gängige Praxis ist, Löcher erst in einem Abstand von mindestens 2,5 × Blechdicke + Innenradius zur Biegekante anzubringen.  Bei kleineren Abständen besteht die Gefahr von Materialrissen.  Außerdem sollte die Biegekante möglichst parallel zur Walzrichtung des Blechs liegen, da sich die erforderliche Biegekraft dadurch verringert.

Rückfederung (Springback) ist ein weiteres Phänomen: Nach dem Biegen entspannt sich das Material teilweise und der Winkel öffnet sich um typischerweise 1° bis 10°.  Je härter das Material und je kleiner der Biegeradius, desto stärker die Rückfederung.  Um dies zu kompensieren, wird beim Biegen ein geringfügig kleinerer Winkel angefahren.

Toleranzen und Qualitätskontrolle in der Praxis

Die Einhaltung von Toleranzen ist Kern der Qualitätssicherung.  Neben den internationalen Normen liefern viele Unternehmen eigene Tabellen mit zulässigen Abweichungen.  247TailorSteel etwa nutzt für Bauteile, die nach ISO 9013 gefertigt werden, eine Tabelle für die zulässigen Abweichungen der Schnittkonturen.  Daraus lassen sich folgende typische Werte ableiten:

• Bleche ≤ 1 mm Dicke: Für Nennmaße bis 3 mm gilt eine Abweichung von etwa ±0,2 mm, die sich bei größeren Nennmaßen leicht erhöht.
• Bleche 1 mm – 3 mm: Für kleine Nennmaße bleibt ±0,2 mm üblich; bei Längen über 10 mm steigt die Abweichung auf ±0,25 mm an.
• Bleche 3 mm – 6 mm: Es gelten ±0,25 mm bis ±0,3 mm; größere Bauteile dürfen ±0,4 mm aufweisen.
• Bleche 6 mm – 10 mm: Die tolerierbare Abweichung steigt auf ±0,3 mm bis ±0,45 mm; sehr lange Teile dürfen ±0,75 mm abweichen.
• Bleche über 10 mm: Höhere Toleranzen (±0,35 mm bis ±0,85 mm) sind üblich; ab 20 mm Dicke können ±0,5 mm bis ±1,6 mm zugelassen werden.

Diese Richtwerte überschneiden sich mit den Klassengrenzen der ISO 2768 und dienen als realistische Grundlage für die Angebotserstellung.  Werden engere Toleranzen benötigt, muss dies explizit in der Anfrage angegeben werden, da engere Grenzen die Schnittgeschwindigkeit verringern und Nacharbeit erfordern.

Messmethoden und Prüftechnik

• Rauheitsmessung: Zur Ermittlung der Schnittrauheit werden taktile Profilometer oder optische Messsysteme verwendet.  Sie bestimmen (Rz5) oder (Ra) über einen definierten Messweg.  Für Bereich 1 sind Messlängen von mindestens 12,5 mm üblich; die Messrichtung muss der Schneidrichtung entsprechen.
• Perpendikularität und Winkel: Messschieber, 3D‑Koordinatenmessgeräte oder optische Kamerasysteme prüfen die Senkrechtstellung der Schnittkante.  Die zulässige Winkelabweichung hängt vom Qualitätsbereich ab und bewegt sich zwischen ±0,05 mm und ±0,5 mm.
• Grat‑ und Drosskontrolle: Visuelle Inspektionen erkennen Anhaftungen an der Unterseite des Bauteils.  Viele Unternehmen klassifizieren diese nach internen Standards (z. B. „frei von sichtbarem Grat“ oder „Grat < 0,1 mm“).  Nacharbeit wie Entgraten oder Kantenverrundung wird meist separat angeboten.
• Wärmeeinflusszone (HAZ): Bei kritischen Bauteilen wird die Härte oder Mikrostruktur im Bereich der Schnittkante geprüft, um sicherzustellen, dass keine unzulässige Versprödung eintritt.  Dies ist vor allem bei Konstruktionen mit nachfolgenden Schweißarbeiten relevant.

Checklisten für Konstruktion und Angebotsanfrage

Wer Laserzuschnitte anfragt oder konstruiert, sollte alle relevanten Informationen bereitstellen, damit das Fertigungsunternehmen präzise kalkulieren und liefern kann.  Die folgenden Checklisten helfen bei der strukturierten Kommunikation.

Checkliste für die Angebotsanfrage

1. Materialangaben: Nennen Sie die Werkstoffgruppe (z. B. S235JR, 1.4301 oder EN AW‑5754), die Dicke und ggf. besondere Anforderungen (z. B. lebensmittelecht, seewasserbeständig).
2. Zeichnungen und Dateiformate: Stellen Sie CAD‑Dateien (DXF, STEP) mit vollständig bemaßten Geometrien bereit.  Geben Sie Toleranzklassen an (ISO 9013 Bereich 1–4 und ISO 2768 f/m/c/v).
3. Stückzahl und Liefertermin: Differenzieren Sie zwischen Prototyp, Kleinserie und Großserie; je nach Menge variiert die Fertigungstechnik (z. B. Single‑Cut vs. Hochgeschwindigkeitsfertigung).
4. Schnittqualität: Wählen Sie eine Qualitätsklasse entsprechend der späteren Nutzung.  Bereich 1 für sichtbare oder funktionskritische Teile; Bereich 3–4 für nachfolgend bearbeitete Komponenten.
5. Nachbearbeitung: Informieren Sie über gewünschte Oberflächenbehandlungen wie Entgraten, Kantenverrundung, Pulverbeschichtung oder Schleifen.
6. Biege‑ und Konstruktionsdaten: Geben Sie den gewünschten Biegeradius, die Biegefolge, die Position von Bohrungen zu Biegungen und eventuelle Sonderwünsche (z. B. Gewindeschnitte) an.
7. Prüfumfang: Definieren Sie, ob 100 %-Prüfung, Stichproben oder ein Erstmusterprüfbericht (EMPB) erforderlich sind.
8. Verpackung und Logistik: Sprechen Sie an, ob spezielle Verpackungen (z. B. Folien, Einzelfächer) notwendig sind, um Oberflächen zu schützen.

Checkliste für die Konstruktion von Laserzuschnittteilen

• Toleranzbewusste Gestaltung: Nutzen Sie die allgemeinen Toleranzen nach ISO 2768, wenn keine engen Anforderungen vorliegen.  Vermeiden Sie extrem kleine Nennmaße, die das Schneiden unverhältnismäßig erschweren.
• Konsistente Biegeradien: Verwenden Sie möglichst gleiche Radien innerhalb eines Bauteils, um Werkzeugwechsel zu minimieren und die Fertigung zu vereinfachen.
• Abstand zu Löchern und Kanten: Planen Sie Bohrungen mit ausreichend Abstand zur Biegekante (mindestens 2,5 × Blechdicke + Radius).
• Kornorientierung berücksichtigen: Positionieren Sie die Biegeachse möglichst parallel zur Walzrichtung, um geringere Biegekraft und geringeres Rissrisiko zu erreichen.
• Springback kompensieren: Planen Sie einen etwas kleineren Biegewinkel ein, um die Rückfederung von 1° bis 10° auszugleichen.
• Raster und Aussparungen: Eng nebeneinander liegende Ausschnitte können den Wärmeabfluss erschweren und führen zu Verzug.  Platzieren Sie diese so, dass genügend Material als Steg verbleibt, oder verwenden Sie Mikrostegs.
• Prototypen testen: Gerade bei neuen Materialien oder komplexen Geometrien sind Probeschnitte und -biegungen unerlässlich, um den tatsächlichen K‑Faktor und die Rückfederung zu ermitteln.

Typische Fehlerbilder, Risiken und Abhilfen

Ein Verständnis der häufigsten Probleme beim Laserzuschnitt und Abkanten hilft, sie von vornherein zu vermeiden.

Fehlerbilder beim Laserzuschnitt

• Grat und Drossbildung: Entsteht durch falsche Energiedichte, ungeeignete Gaswahl oder zu hohe Schnittgeschwindigkeit.  Abhilfe schafft die Optimierung von Leistung und Geschwindigkeit sowie eine Nachbearbeitung durch Entgraten.
• Verzug: Langes oder dünnes Material verzieht sich durch die Wärmeeinwirkung; enger Nesting‑Abstand und ungleichmäßiges Layout verstärken diesen Effekt.  Verwenden Sie Spannvorrichtungen, reduzieren Sie die Schnittgeschwindigkeit und planen Sie Ausgleichsgeometrien.
• Schmelzdurchhang bei kleinen Konturen: Sehr enge Ecken oder Stege können aufschmelzen oder verrunden.  Größere Radien oder zusätzliche Haltestege stabilisieren den Schnitt.
• Verbrennung oder Oxidation: Bei Sauerstoffschnitt entsteht eine Oxidschicht; sie kann durch Stickstoffschnitt oder anschließendes Beizen entfernt werden.
• Mikrorisse an der Schnittkante: Zu hohe Laserleistung oder falscher Fokus können den Rand überhitzen.  Eine Reduktion der Leistung oder die Wahl eines anderen Modus (Pulsschnitt) hilft.

Fehlerbilder beim Biegen

• Risse in der Außenfaser: Der Biegeradius ist zu klein oder das Material wurde quer zur Walzrichtung gebogen.  Größere Radien und Warmbiegen reduzieren das Risiko.
• Unzureichende Winkelgenauigkeit: Springback wurde nicht berücksichtigt; der Bauteilwinkel ist größer als geplant.  Eine Korrektur des Programms oder das Biegen mit Übermaß schafft Abhilfe.
• Materialverdrängung und Beulen: Zu große Biegegeschwindigkeit oder eine ungeeignete Matrizenöffnung führen zu Faltenbildung.  Eine Anpassung der Matrizenöffnung (V‑Öffnung) und der Geschwindigkeit verhindert dies.
• Ungleichmäßige Radien: Unterschiedliche Radien innerhalb eines Bauteils erzeugen Spannungen und erschweren die Montage.  Einheitliche Radien vereinfachen die Herstellung.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

1. Welche Norm gilt für den Laserzuschnitt?
   Die internationale Norm ISO 9013 klassifiziert die Qualität von thermischen Schnitten.  Für allgemeine Bauteilabmessungen gilt ISO 2768, während branchenspezifische Normen wie DIN 2303 zusätzliche Anforderungen an Fertigungsbetriebe stellen.
2. Wie wählt man die richtige Qualitätsklasse nach ISO 9013?
   Die Wahl hängt von der späteren Verwendung ab.  Sichtbare oder funktionsrelevante Bauteile sollten Bereich 1 oder 2 entsprechen, während rohe Zuschnitte, die noch bearbeitet werden, häufig in Bereich 3 oder 4 toleriert werden.  In der Anfrage ist die gewünschte Klasse anzugeben.
3. Warum gibt es einen Unterschied zwischen Ra und Rz5?
   Der Parameter Ra beschreibt die mittlere arithmetische Rauheit.  Rz5 ist die mittlere Höhe der fünf größten Spitzen und Täler und reagiert stärker auf extreme Ausreißer.  ISO 9013 verwendet Rz5 als primären Vergleichswert, da er die Rauheit von Schnittkanten besser charakterisiert.
4. Wie berechnet man den minimalen Biegeradius?
   Ein Richtwert lautet R = K × t, wobei K ein Faktor von 0,5 bis 2 ist und t die Blechdicke.  Der konkrete Wert hängt vom Material, dem Biegeverfahren und der Matrizenöffnung ab.  Für genaue Ergebnisse sollten Proben gebogen werden.
5. Weshalb müssen Löcher einen Abstand zur Biegekante haben?
   Beim Biegen wirkt Zug auf die Außenseite.  Liegt ein Loch zu nah an der Biegekante, können Spannungsspitzen zu Rissen führen.  Ein Abstand von mindestens 2,5 × Blechdicke + Radius ist üblich.
6. Wie lässt sich Gratbildung minimieren?
   Wählen Sie eine geeignete Lasereinstellung: moderat hohe Leistung, korrekter Fokus und passende Schnittgeschwindigkeit.  Stickstoff als Prozessgas erzeugt in der Regel weniger Grat.  Eine nachträgliche Kantenbearbeitung sorgt für definierte Ränder.
7. Sind Normänderungen geplant?
   Das Amendment 1 von 2024 aktualisiert die Referenzen für Oberflächenbeschreibung und tritt bis 2025 in den nationalen Normen in Kraft.  Weitere technische Änderungen sind derzeit nicht bekannt.
8. Welche Rolle spielt die Wärmeeinflusszone beim Laserzuschnitt?
   Die Wärmeeinflusszone (HAZ) beeinflusst die Härte und Mikrostruktur am Rand.  Bei unlegierten Stählen ist sie gering; bei hochlegierten Stählen kann es zu Versprödung kommen.  Eine Anpassung der Laserparameter und gegebenenfalls eine Wärmebehandlung sind empfehlenswert, wenn das Bauteil später geschweißt wird.
9. Wie wirkt sich die Gaswahl auf die Schnittqualität aus?
   Stickstoff führt zu sauberen, hellen Schnittkanten, ist aber teurer.  Sauerstoff erhöht die Schneidgeschwindigkeit, verursacht jedoch Oxidation und dunkle Schnittflächen.  Die Wahl hängt von der geforderten Oberflächenqualität und den wirtschaftlichen Rahmenbedingungen ab.
10. Was ist bei der Qualitätssicherung zu beachten?
    Neben visueller Kontrolle sollten Rauheitswerte, Winkelabweichungen und Maßhaltigkeit messtechnisch geprüft werden.  Ein Erstmusterprüfbericht (EMPB) bietet Sicherheit, dass die Serie den Anforderungen entspricht.

Der Laserzuschnitt gehört zu den flexibelsten und präzisesten Trennverfahren in der Metallbearbeitung.  Um diese Vorteile auszuschöpfen, müssen Anwender die relevanten Normen und Qualitätsstandards kennen und konsequent anwenden.  ISO 9013 klassifiziert die Schnittkante in vier Bereiche und definiert Rauheits‑ sowie Winkeltoleranzen.  ISO 2768 ergänzt diese Angaben durch allgemeine Maß‑ und Winkeltoleranzen.  Die Amendments von 2024 und die Version 2025 ändern keine technischen Grenzwerte, aktualisieren aber die Terminologie für Oberflächenbeschreibungen und müssen bis März 2025 umgesetzt werden.

Für nachfolgende Biegearbeiten ist die Einhaltung angemessener Biegeradien entscheidend.  Richtwerte aus Tabellen und die Formel R = K × t unterstützen Konstrukteure bei der Dimensionierung.  Je nach Material und Verfahren sollten Sie Radien zwischen 0,5‑ und 2‑facher Blechdicke wählen und genügend Abstand zu Bohrungen lassen.

Die Qualität eines Laserzuschnitts entsteht aus dem Zusammenspiel von Normen, Prozessparametern, Materialkenntnis und sorgfältiger Konstruktion.  Verwenden Sie die oben genannten Checklisten, um Ihre Anforderungen präzise zu formulieren, und führen Sie bei neuen Projekten Probeschnitte und ‑biegungen durch.  So stellen Sie sicher, dass Ihre Blechteile nicht nur maßhaltig sind, sondern auch die gewünschte Funktion erfüllen.