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Lernfeld 5 · Prüfung Teil 1

Scheren, thermisches Trennen und Wasserstrahlschneiden

Bleche trennen kurz erklärt: Scher- und Keilschneiden, Schneidkraft, Brennschneiden, Plasma, Laser und Wasserstrahl im Vergleich, Arbeitsschutz.

13 Aufgaben dazu übenKostenlos, ohne Anmeldung, mit Lösungsweg

Darum geht es

Beim Scherschneiden bewegen sich zwei Schneiden mit kleinem Schneidspalt aneinander vorbei, etwa an Tafelschere, Handhebelschere oder Stanzmaschine. Die Schnittfläche zeigt Kanteneinzug, Glattschnitt, Bruchzone und Grat. Ein zu großer Spalt oder stumpfe Messer vergrößern Grat und Bruchzone, ein zu kleiner Spalt führt zum Doppelschnitt und zu hohem Verschleiß. Die Schneidkraft ergibt sich aus der Scherfläche (Schnittlänge mal Blechdicke) und der Scherfestigkeit, die man mit rund 80 % der Zugfestigkeit ansetzt. Beim Keilschneiden dringt eine keilförmige Schneide in den Werkstoff ein, zum Beispiel beim Meißel oder bei der Beißzange.

Thermische Verfahren schneiden beliebige Konturen nach CNC-Programm. Das autogene Brennschneiden eignet sich für unlegierte und niedriglegierte Stähle bis zu großen Dicken; der Werkstoff muss unter seiner Schmelztemperatur zünden, die Oxide müssen dünnflüssig sein. Nichtrostende Stähle und Aluminium bilden hochschmelzende Oxide und werden mit Plasma oder Laser geschnitten. Beim Laser bestimmt das Schneidgas die Kante: Sauerstoff bei Baustahl, Stickstoff für oxidfreie Edelstahlkanten. Der Abrasiv-Wasserstrahl schneidet kalt und ohne Wärmeeinflusszone fast jeden Werkstoff.

Zum sicheren Arbeiten gehören an Scheren Niederhalter und Fingerschutz, beim Brennschneiden gesicherte Flaschen, Gasrücktrittsicherungen und Brandschutz, beim Plasma und Laser Absaugung und Augenschutz. Vor dem Einsatz großer Schneidanlagen prüft man, ob der Netzanschluss die Anschlussleistung hergibt.

Das solltest du dir merken

  • Scherfläche ist Schnittlänge mal Blechdicke, beim Loch also Umfang mal Dicke.
  • Die Scherfestigkeit setzt man mit etwa 0,8 mal der Zugfestigkeit an.
  • Brennschneiden nur bei unlegierten und niedriglegierten Stählen; Edelstahl und Aluminium mit Plasma oder Laser.
  • Laser mit Stickstoff gibt blanke Edelstahlkanten, mit Sauerstoff schneidet er Baustahl schneller.
  • Der Wasserstrahl schneidet ohne Wärmeeinflusszone, auch Glas, Stein und Verbundwerkstoffe.

Formeln

Schneidkraft beim Scherschneiden
Schneidkraft in N, Schnittlänge in mm, Blechdicke in mm, Scherfestigkeit in N/mm²
Scherfestigkeit aus der Zugfestigkeit
Scherfestigkeit, Zugfestigkeit, beide in N/mm²

Typische Fehler in der Prüfung

  • Beim Lochen mit der Kreisfläche statt mit Umfang mal Blechdicke gerechnet.
  • Mit der Zugfestigkeit statt der Scherfestigkeit gerechnet; die Kraft fällt zu groß aus.
  • Nichtrostenden Stahl für das Brennschneiden vorgesehen.
  • Schneidsauerstoff geöffnet, bevor der Anschnitt Zündtemperatur erreicht hat.

Tipps aus der Werkstatt

  • Schneidkraft gleich Schnittlänge mal Blechdicke mal Scherfestigkeit, und die Scherfestigkeit ist rund 0,8 mal Rm. Beim Loch zählt der Umfang, nicht die Kreisfläche. Edelstahl und Aluminium nie autogen brennschneiden, dafür Plasma, Laser oder Wasserstrahl.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

13 Aufgaben zu „Scheren, thermisches Trennen und Wasserstrahlschneiden“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Konstruktionsmechaniker/-in (2004 i. d. F. 2018), Lernfeld 5 (Herstellen von Baugruppen aus Blechen); DGUV Regel 100-500. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.