Stahl brennen – wie funktioniert das?

Von Johanna Bauer | 19. Januar 2021

Mit der richtigen Technik lässt sich Stahl präzise schneiden. Erfahren Sie in diesem Artikel mehr über das autogene Brennschneiden – ein Verfahren, das auch unter dem Begriff „Brennen“ bekannt ist. Abschließend zeigen wir auch, welche Probleme auftreten können und wie diese effektiv vermieden werden.

Was allgemein als "Stahl brennen" bezeichnet wird, heißt technisch korrekt "Autogenes Brennschneiden von Stahl"

AUF EINEN BLICK

Was bedeutet „Stahl brennen“?

Beim Stahl brennen, auch autogenes Brennschneiden genannt, wird der Stahl mittels eines Brenngas-Sauerstoff-Gemisches erwärmt und durch eine Sauerstoffdüse in Eisenoxid umgewandelt, um ihn sauber zu schneiden. Die Methode ist besonders wirtschaftlich und eignet sich für Materialstärken ab 200 mm.

Brennen von Stahl

Was oft als „Brennen“ bezeichnet wird, heißt technisch korrekt „Autogenes Brennschneiden“. Brennschneiden ist eine thermische Form des Ausschneidens, verwandt mit anderen Methoden wie der Einsatz von Laser, Schneidbrenner oder Plasmaschneider.

Funktionsweise

Optisch ähnelt die Funktionsweise des Verfahrens dem Einsatz eines gewöhnlichen Schneidbrenners, allerdings funktioniert es geringfügig anders. Der „Schneidbrenner“ besteht in diesem Fall aus einer Heizdüse in deren Mitte eine Sauerstoffschneiddüse liegt.

Der Stahl wird von der Heizdüse mittels eines Brenngas-Sauerstoff-Gemisches auf eine Temperatur unterhalb des Schmelpunktes erhitzt. Danach wird die Sauerstoffdüse geöffnet, der austretende Sauerstoff führt zu einer Umwandlung des Stahls in Eisenoxid.

Dieser oxidierte Stahl hat dann einen wesentlich geringeren Schmelzpunkt und verflüssigt sich deutlich früher. Dadurch wird der Stahl an der Stelle der Sauerstoffdüse durchtrennt, indem der Sauerstoffstrahl die flüssige „Schneidschlacke“ (das Eisenoxid) wegbläst. Der Brenner muss kontinuierlich bewegt werden (entweder händisch oder manuell) damit es nicht zu einem zu hohen Aufheizens des Stahls kommt. So entsteht eine saubere Schnittfuge.

Mögliche Probleme

Ein hoher Kohlenstoffgehalt macht das Verfahren problematisch, da die sogenannte Entzündungstemperatur (die Temperatur bei der die Schlacke sich verflüssigt) und der Schmelzpunkt dann sehr nahe beieinander liegen.

Generell sind für die Methode deshalb nur Legierungen mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,3 % geeignet, geringfügig höhere Werte können nach einem Aufheizen noch bearbeitet werden.

Gelegentlich gibt es auch Probleme mit der Schnittqualität und mit der Herstellung von sauberen Kanten. In den meisten Fällen erweist sich das aber als behebbares Einstellungsproblem.

Vorteile

Der wichtigste Vorteil der Methode ist ihre hohe Wirtschaftlichkeit, besonders bei höheren Materialstärken (ab rund 200 mm). Andere Verfahren könnten sein:

Plasmaschneiden
Wasserstrahlschneiden
Laserschneiden

Alle diese Verfahren sind dabei aber vergleichsweise teurer. Brennschneiden kann daneben auch bei Unterwasser-Bauten angewendet werden, was bei anderen Verfahren nicht immer möglich ist.

Tipps & Tricks

Laserschneiden wird heute vor allem für komplexe Schnittaufgaben und dreidimensionales Schneiden eingesetzt. Es ist sehr schnell, und verdrängt zunehmend das Stanzen von Formteilen in vielen Bereichen.