Wasserstrahlschneiden – eine effiziente Werkzeug-Technologie

Posted by NetBid on Jul 24, 2019 11:16:15 AM

Mit einem Wasserstrahl als Werkzeug zum Trennen oder Abtragen zu arbeiten, das ist schon seit den Anfängen des 20. Jahrhundert gängig – vielleicht kennen Sie Verfahren, beispielsweise in den Goldminen in Zeiten des Goldrausches: Hier wurde die Goldader mithilfe eines Wasserstrahls effektiv von Stein und Erde getrennt. Die Effizienz von Wasser, punktiert gebündelt und mit hohem Druck versehen, wurde im Laufe der Zeit immer deutlicher und weitere Verwendungsmöglichkeiten kamen hinzu: Das Reinigen von Dächern oder Grundstücken, später wurde das Verfahren sogar im Flugzeugbau oder zum Schneiden von Materialien wie Papier oder Sperrholz eingesetzt.

Ein Wasserstrahl mit hohem Druck ist bis heute ein optimales Werkzeug, um empfindliche oder weiche Materialien präzise zu schneiden und zu bearbeiten. Noch später wurde dem Wasserstrahl ein Schleifmittel zugefügt, um auch harte Materialien und Werkstücke aus Glas, Stahl oder Stein zu bearbeiten. Mit dem Dynamic Waterjet, das in den 90er Jahren entwickelt wurde, war es dann sogar möglich, auch besonders dicke Werkstücke gezielt zu modifizieren.

Heute ist das Wasserstrahlschneiden eine bekannte und vielverwendete Werkzeug-Technologie aus dem Bereich des Kaltschneidens, welche im Fachjargon häufig auch Waterjet genannt wird. Nach wie vor ist das Verfahren dasselbe: Ein Hochdruckwasserstrahl trennt ein Werkstück durch präzises Schneiden. Verwendet wird immer reines, bzw. gefiltertes Wasser. Bei harten Materialien wird ein Abrasivmittel wie etwas Sand hinzugefügt.

Die Wasserstrahlschneidmaschine

Wasserstrahlschneidmaschinen bedienen sich des Wasserstrahlschneidverfahrens und sind mit kleinen Abweichungen bei unterschiedlichen Herstellern im Großen und Ganzen wie folgt aufgebaut:

  • Eine Hochdruckpumpe sorgt für einen pulsationsfreien Hochdruckwasserstrahl. Dabei gibt es Modelle mit Direktantrieb und welche mit Druckübersetzer:
    • Der Direktantrieb arbeitet mit einem Elektromotor. Es findet eine direkte Kraftübertragung statt und der Wirkungsgrad ist besonders hoch. Dabei lassen sich auch spröde Materialien gut bearbeiten, denn es ist ein geringer minimaler Schneiddruck möglich.
    • Bei dem Druckübersetzer kommt das Wasser zuerst in einen Hochdruckzylinder, wo eine elektrische Hydraulikpumpe dafür sorgt, dass das Wasser stark komprimiert wird. Am Schneidkopf befindet sich zumeist noch eine Saphir- oder Diamantdüse, die den Wasserdruck bündelt, so entsteht ein ultraschneller Strahl. Damit lassen sich auch sehr dicke Materialien ohne weiteres schneiden.
  • Oft ist weiterhin auch noch ein SEBA-System verbaut, welches den Schneidschlamm absaugt, der bei der abrasiven Schneidmethode entsteht.
  • Die meisten Maschinen sind zudem mit einer CNC-Steuerung ausgestattet, die es je nach Maschine und Hersteller in einfacher oder komplexer Ausführung gibt. Möglich sind auch simple PC-Steuerungen, die eine schnellere Einarbeitung ermöglichen.

Wo das Wasserstrahlschneiden eingesetzt wird

Das Wasserstrahlschneiden kommt in verschiedenen Branchen zum Einsatz, z.B. in den folgenden:

  • Im Apparatebau
  • In der Architektur
  • In der Automobilindustrie
  • In der Baubranche
  • Im Designbereich
  • In der Feinmechanik
  • Im Maschinenbau
  • Im Messebau
  • Im Werkzeugbau
  • Im Windkraft-Anlagenbau

 

Weiter geht es im Teil 2, in der KW 31


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