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Wasserstrahlschneiden

Beim Wasserstrahlschneiden werden Matrialien mit sehr hohem Wasserdruck geschnitten. Lesen Sie hier wie Wasserstrahlschneiden genau funktioniert, wann Wasserstrahlschneiden Sinn macht und was Sie generell wissen sollten über Wasserstrahlschneiden.

Wasserstrahlschneiden: Funktionsweise und Vorteile

Die Grundlage für dieses Verfahren ist Wasser mit sehr hohem Druck. Der Wasserstrahl als Werkzeug muss, wie bei allen Strahlwerkzeugen, zunächst geformt werden bevor er mit dem Werkstoff in der Bearbeitungszone in Wechselwirkung treten kann. In einer Hochdruckpumpe werden 3000-4000 bar erzeugt und durch Hochdruckleitungen zum Schneidkopf geführt. Hier wird ein feiner Wasserstrahl durch eine Saphirdüse auf ca. 900 m/s beschleunigt. Dies entspricht im Luftbereich einer 2,5 fachen Schallgeschwindigkeit. Dieser energiereiche Strahl, mit ca. 0,8 mm Durchmesser, trennt nahezu jeden Werkstoff oder jede Werkstoffkombination.

Beim Wasserstrahlschneiden wird zwischen vier Schnittarten unterschieden:

1. Der Trennschnitt:
Die max. Schneidgeschwindigkeit. Das Werkstück wird so schnell wie möglich bearbeitet. Bei Metallen beträgt der Glattschnittanteil bei dieser Geschwindigkeit ca. ein Drittel.

2. Der Qualitätsschnitt:
Halbe Trennschnittgeschwindigkeit. Bei wirtschaftlicher Bearbeitungsdauer wird eine gute Kanten- und Eckenqualität erzielt.

3. Der Feinschnitt:
Ein Viertel der Trennschnittgeschwindigkeit. Die Kanten sind nahezu rechtwinklig und die Eck- und Kantenqualität sehr gut, bei sehr großem Glattschnittanteil.

4. Der Präzisionsschnitt:
Ein Achtel der Trennschnittgeschwindigkeit oder weniger. Die Kanten sind praktisch rechtwinklig bei einer Kantenqualität, die sich der Qualität des Schrupperodierens annähert. Die Vorschubgeschwindigkeit ist beim Wasserstrahlverfahren jedoch höher und damit wirtschaftlicher.

Das Wasserstrahlschneiden wird per Computer gesteuert. Die CAD Dateiformate, die in der Regel verarbeitet werden können sind: DXF, DMG, IGS, PRD und WKF. Vektorgrafikformate für Windowsplattformen können importiert werden.

Die Vorteile beim Wasserstrahlschneiden bzw. Hochdruckwasserstrahlschneiden sind u.a.:
– Wenn herkömmliche Methoden wie Schere oder Laserschneiden an der Materialbeschaffenheit oder Materialstärke scheitern.
– Im Gegensatz zum Laserschneiden und Plasmaschneiden gibt es bei dem Hochdruck-Wasserstrahl-Schneiden keinen Verzug durch Wärmeeintrag.
– Neben fast allen Metalllegierungen können Verbund und Wabenwerkstoffe, Kunststoffe, Glaswerkstoffe, Naturmaterialien, Stein und Keramik geschnitten werden
– Durch die Verwendung von Mehrkopfschneidanlagen (bis max. 4 Schneidköpfe) ist ein Kosten reduziertes Schneiden möglich.

Wasserstrahlschneiden: Welche Materialien können geschnitten werden

Mit reinem Wasserstrahl – Purwasser – werden Textilien, Elastomere, Faserstoffe, dünne Kunststoffe, Papier, Thermoplaste usw. geschnitten.

Zum Trennen von kompakten und harten Werkstoffen, wie Metall, Hartgestein, Panzerglas, Keramik usw. findet das Abrasiv-Schneideverfahren Anwendung. Dabei wird dem Wasserstrahl in einer Mischkammer Natursand zugeführt, wodurch eine Mirkozerspannung erfolgt. Wasser schneidet nahezu jedes Material in großen Werkstoffdicken, auch in filigranen Konturen.

Metall
Möglich sind alle Metalle:
z.B. Edelstahl, Titan, Stahl bis zu einer Stärke von 90 mm,
Messing, Kupfer, Aluminium bis zu einer Stärke von 180 mm,

Glas
Glas (außer ESG) kann bis zu einer Stärke von 150 mm geschnitten werden. Das Zuschneiden aufwändiger Glasformen z. B. für Buntglasfenster mit der Wasserstrahlschneidetechnik ist kostengünstiger und produziert weniger Verschnitt des Materials.

Kunststoff
Kunststoffe jeglicher Art können bis zu einer Stärke von 140 mm geschnitten werden. z.B. Maschinenbauteile aus technischen Kunststoffen, Werbetafeln aus PVC-Hartschaum etc.
Verbund- und Faserstoffe, z.B. Carbon, Glasfaser oder Platten mit verschiedenen auf einander verleimten Materialien

Holz
Holz als Naturprodukt ist durch seinen unregelmäßigen Faserverlauf und sein Quellverhalten bei Feuchtigkeit schwer zu bearbeiten. In der Regel müssen Versuchsschnitte zur Ermittlung der notwendigen Schneidparameter durchgeführt werden. Bei verleimten Holzplatten sollte ein wasserfester Leim verwendet werden. Gute Erfahrungen sind mit Multiplexplatten und Furnierholzplatten gemacht worden.

Kunst- und Naturstein
bis zu einer Stärke von 200 mm
z.B. Waschtischausschnitte, Arbeitsplatten in komplizierten Konturen,
Verbundmaterialien, z.B. Granit und als Trägerplatte Wabenaluminium (Yachtbau)

Bei den hier angegeben Schnittdicken kann es von Anbieter zu Anbieter unterschiedliche Aussagen geben!

Wasserstrahlschneiden: Maschinen kaufen oder an einen Dienstleister vergeben

Hier hilft nur eine betriebswirtschaftliche Rechnung. Anschaffungskosten, Einstellen von Fachpersonal/Schulungskurse, Anwendungsgebiete, Auftragslage, Stoffkosten, etc. pp.

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