Die Wasserstrahltechnologie ist die einzigartige, zukunftsorientierte Möglichkeit für hohe Automatisation beim leistungsstarken Schneiden von wirklich allen Werkstoffen

Für den potentiellen Anwender stellt sich nun die Frage:

Welche Vorteile weist das Hochdruck-Wasserstrahlschneiden gegenüber anderen Bearbeitungsmöglichkeiten auf?

Der große Pluspunkt dieser Technologie gegenüber anderen Trennverfahren liegt im Kaltschneideprozeß.

Dieser wird dort eingesetzt, wo spanlose, spanabhebende und thermische Fertigungstechniken aus mechanischen oder physikalischen Gründen unbefriedigende Ergebnisse liefern bzw. versagen.

Im Gegensatz zu thermischen Verfahren werden mit dem Wasserstrahl alle Materialien ohne Wärmebeeinflussung getrennt. Damit entfallen Aufhärtungen und Verzüge, tropfende Schlacken oder Schmelzen, sowie Schadstoffbelastungen wie z.B. giftige Gase. Diese entstehen häufig beim Laserschneiden von Kunststoffen und müssen zudem entsorgt werden.

Für kunststoffbeschichtete Bleche ist diese Schneidtechnik oftmals die einzige Lösung, welche die Öberflachenbeschichtung nicht negativ beeinflußt. Darüberhinaus verweigern bestimmte Werkstoffe, vor allem auch bei größeren Materialdicken, dem thermischen Verfahren den qualitativ wie quantitativ lohnenswerten Schnitt. So bereiten Werkstoffe wie z.B. Titan, rostfreie Stähle, Kupfer und Aluminium dem Laseranwender entsprechende Probleme. Bei der Bearbeitung von Faserverbundstoffen oder Gestein scheitert das kohärene Lichtbündel vollends.

Die Ansprüche an die industriellen Schneidprozesse sind in den letzten Jahren enorm gestiegen. Gefordert sind nicht nur höhere Produktionszahlen und bessere Schnittleistungen, sondern auch die Möglichkeit, sehr komplexe Formen mit hoher Genauigkeit und sauberen Schnittkanten bearbeiten zu können.

Der Wasserstrahl erzeugt keinen direkten Anpreßdruck auf den Werkstoff. Die mechanischen Reaktionen finden im Mikrobereich statt.

So wird trotz hoher kinetischer Energie im Wasserschneidstrahl Deformation im Material vermieden und eine hohe Schneidpräzision ohne Ausfransungen bzw. Grate erzielt. Die Schnittkanten sind von erstaunlich guter Qualität und erfordern keine kostspielige Nachbehandlung. Zudem wird die Materialoberfläche der Werkstücke nicht verletzt.

Der haarfeine Wasserstrahl erzeugt einen minimalen Schnittspalt. Daraus resultiert ein weitaus geringerer Materialverlust, als dies bei herkömmlichen Verfahren der Fall ist. Zusätzlich wird dieser Vorteil durch optimale Verschachtelung der Teile begünstigt.

Das Wasserstrahlschneiden bekommt insbesondere auch dort Aufwind, wo komplexe Formen vorliegen. Auf „kaltem Wege“ lassen sich Teile aus jedem Werkstoff mit beliebiger Form ausschneiden. Wer mit dem Wasserstrahl arbeitet, kann flexibel auf sich ändernde Konturen und Werkstoffe reagieren. Diese Technik eignet sich hervorragend für vielfältigste Schnittführungen, spitze Winkel und schräge Schnittkanten sowie minimale Innenradien.

Beliebiges Starten des Schneidvorganges sowie direktes Einstechen in das Material erlauben eine universelle Handhabung beim Schneiden verschiedenartiger Werkstoffe.

Die Umweltfreundlichkeit wird beim Schneiden mit dem Hochdruck-Wasserstrahl im besonderen Maße gesichert. Der Schneidprozeß ist sauber, erzeugt keinen Schneid- oder Schleifstaub, keine Späne und chemische Luftverschmutzungen. Die Verwendung von Schneidemulsionen entfällt ebenfalls.

Optimale Materialausnutzung durch dünnste Trennfugen oder nahtlose Schachtelung sind bei den heutigen Rohstoff-Ressourcen und Werkstoffpreisen ebenfalls willkommene Kriterien für die Wasserstrahltechnik.

Und so funktioniert das Ganze:

Die zum Trennen erforderliche Energie wird beim Wasserstrahlschneiden durch einen Flüssigkeitsstrahl aufgebracht, der durch eine sehr feine Edelsteindüse strömt.

Zuvor muß jedoch der erforderliche Druck erzeugt werden. Kernstücke der 2D oder 3D Schneideanlage ist die Hockdruckpumpe, eine  Druckübersetzerpume mit meist ölhydraulischem Antrieb.

Im Primärkreislauf wird mit einer Hydraulikpumpe ein Ölvordruck erzeugt. Dieser wird mit Hilfe eines Übersetzerkolbens in einen hohen Wasserdruck im Sekundärkreislauf umgewandelt.

Im Dauerbetrieb erzeugt die Hochdruckpumpe einen Wasserdruck bis 3800 bar, der mit ca. 800m/s (also mit 2,5 facher Schallgeschwindigkeit) die Wasserdüse im Schneidkopf durchströmt.

Mit reinem Wasserstrahl werden Textilien, Elastomere, Faserstoffe, dünnere Kunststoffe, Lebensmittel, Papier, Thermoplaste usw. mit Vorschubgeschwindigkeiten bis zu 200 m/min. geschnitten.

Zum Trennen von kompakten und harten Werkstoffen, wie z.B. sämtlichen Metallen, Hartgestein, Panzerglas, Keramik usw. findet das Abrasiv-Schneidverfahren Anwendung.

Als Abrasiv finden hauptsächlich feinkörnige Olivin- oder Granitsande, sowie Korund mit einem Durchmesser von 0,2 bis 0,5 mm, Verwendung. Je härter die Festkörper sind, um so besser wird die Abtragsleistung.

Auf diese Weise können hochfeste und gehärtete Stähle bis 100 mm, übliche Metalle bis 120 mm, NE-Metalle bis 150 mm, Weichstoffe bis 200 mm sowie Schaum- und Flauschmaterialien bis zu 300 mm geschnitten werden.

Abschließend sollen noch einige Anwendungen aufgezeigt werden, wo sich das Hochdruck-Wasserstrahlschneiden besonders bewährt:

 · Flugzeug- und Raumfahrtindustrie: Legierungen aus Titan, Aluminium, Cr-Ni-Co-Basis

  sowie Verbundwerkstoffen, wie sie im Flugzeugkomponenten- und Triebwerksbau

  bevorzugt Verwendung finden.

· Wohn- und Industriebau: Mosaike, Platten, Fliesen, Hartgesteinblöcke, Beton,  Gips-

   platten, Dämmstoffe, Mineralfasern

· Maschinenbau: Zahnräder, Gußteile, Baugruppen aus Edelstahl, Kupfer, Aluminium,

   Titan und nichtrostenden Metallen.

 · Glasindustrie: Verbund-, Sicherheits- sowie Plexiglas

 · Holzverarbeitungsindustrie: Schichtholzplatten, Furniere, Hartholz

 · Textilindustrie: Karton, Druckpapier, Wellpappe.

 · Fahrzeug- und Zulieferindustrie: Innenverkleidungen aus Verbundmaterial,

Armaturentafeln, Kunststoffaußenverkleidungen, Fahrzeugreifen, Manschetten, Rückspiegel, Dichtungen.

 · Elektroindustrie: Glimmer, Zellulose, Verbundharze, Leiterplatten.

Diese Beispiele sollen lediglich das unendlich große Einsatzspektrum des Hochdruck-Wasserstrahl-Schneiden verdeutlichen. Daß es auch noch viele andere Möglichkeiten gibt zeigt, wie universell das Verfahren ist. Mit dieser Technologie lassen sich zukünftig auch noch weitere interessante Anwendungsbereiche erschließen.