Kostenaspekte

Elektronenstrahlbearbeitungsmaschinen sind hochmoderne, vollautomatisch arbeitende und komplexe Werkzeugmaschinen (wobei das Werkzeug berührungslos wirkt). Und als Sondermaschinen werden sie meist kundenspezifisch dem jeweiligen Anwendungsfall oder –spektrum angepasst, also nicht nach Katalog verkauft. Insofern ist zu verstehen, daß die notwendige Investition nicht gering ist (wegen der Vielfalt können hier jedoch nicht einmal Preisbereiche genannt werden).

Aber anders als bei Lasern (als reine Strahlquelle) enthält jede Elektronenstrahlmaschine a priori nicht nur die Strahlquelle sondern den kompletten Umfang an Spann- und Bewegungseinheiten, Prozeß- und Ablaufsteuerungen, Parameterüberwachungstechnik, Kühlgerät, Sicherheitseinrichtungen usw. Und auch der Schutz der Metallurgie ist in bester Weise gelöst – ein Schutzgas wird nicht benötigt.

Die einzigen Medien-Verbrauchskosten bei der Elektronenstrahlbearbeitung beziehen sich auf Elektroenergie und Pressluft (z. B. für Ventilbetätigungen), die Kühlung erfolgt in einem geschlossenen System. Hinzu kommen geringe Mengen an Pumpenölen und Vakuumdichtungen, die im Wartungsumfang von Zeit zu Zeit benötigt werden. Und als echtes Verschleißteil ist die Katode zu bewerten. Einen Verschleiß von Strahlformungs- oder –führungselementen gibt es nicht, da hier nur elektrische oder magnetische Felder (keine stofflichen Spiegel oder Linsen) wirken.

Die Standzeit einer – übrigens sehr preisgünstigen - Bandkatode hängt stark vom konkreten Prozeß ab, man kann grob mit 20 bis 120 Stunden „Strahl-Ein-Zeit“ rechnen, das ist die Summe derjenigen Sekunden, während deren der Strahl tatsächlich arbeitet. Das sind im allgemeinen mehrere Arbeitsschichten.

Und was den Energieverbrauch betrifft, so werden bei Elektronenstrahlmaschinen meist mehr als 50% der aus dem Netz entnommenen Energie auf dem Werkstück wirksam – alle Nebenaggregate eingeschlossen. Dies liegt deutlich über dem Wirkungsgrad von Lasern, bei denen in der Angabe von derartigen Werten außerdem meist weder die nötige Kühlung noch die für die Bearbeitung sonst noch erforderlichen Einheiten eingerechnet sind.

Wichtig für die Ermittlung der Wirtschaftlichkeit bei der Einsatzplanung von Elektronenstrahlbearbeitungsmaschinen ist, daß wirklich alle einfließenden Faktoren berücksichtigt werden, um nicht „Äpfel mit Birnen“ zu vergleichen. Dazu gehören auch die Kostenwirkungen z. B. in Materialverbrauch, Gesamttechnologie, Fertigungszeit, Platzbedarf und Personaleinsatz.