Was ist Wasserstrahlschneiden?

Was ist eine Wasserstrahlanlage?

Bei der Wasserstrahlbearbeitung wird ein Wasserstrahl unter hohem Druck eingesetzt, um eine schmale Linie im Rohmaterial zu erodieren. Sie ist in der Lage, fast jedes Material mit hoher Präzision zu schneiden. Um ein breiteres Spektrum an Materialien von Werkzeugstahl über Titan bis hin zu Schaumstoff zu schneiden, wird dem Wasserstrahl ein körniges (typischerweise granatfarbenes) Abrasivmittel zugesetzt, das die Schneidleistung erhöht. Da das Abrasivmittel an der Düse zugegeben wird, ist es einfach, zwischen dem reinen Wasser- und dem Abrasiv-Wasserstrahlschneiden zu wechseln.

Eibold_Webseite_Fotos-1-00027.jpg
Eibold_Webseite_Fotos-1-00005.jpg

Geschichte der Wasserstrahlanlagen

Die Verwendung von Wasser als Schneidverfahren für weiche Materialien gibt es seit Jahrzehnten. Frühe Formen wie das Papierdosiersystem der Paper Patents Company in den 30er Jahren des letzten Jahrhunderts nutzten Wasser mit relativ geringem Druck. Während die frühen Wasserstrahlen weiche Materialien leicht schneiden konnten, waren sie beim Schneiden härterer Materialien nicht effektiv. Die Fähigkeit, härtere Materialien, wie z.B. Metalle, zu schneiden, wurde durch die Zugabe eines Abrasivmittels zum Wasserstrahl in der Schneiddüse erreicht, nachdem sich der Strahlstrom gebildet hatte. Aber das einfache Einbringen von Granat war keine praktikable Lösung ohne weitere Fortschritte. Um härtere Materialien zu schneiden, wären zwei Innovationen erforderlich: Ultra-Hochdruckpumpen und moderne Wasserstrahldüsen.

Die Hochdruck-Wasserstrahltechnologie entstand in der Nachkriegs-II-Ära und führte zu schnellerem Schneiden und höherer Präzision. Die Zuverlässigkeit blieb eine Herausforderung bis Anfang der 70er Jahre, als Dr. John Olsen, VP of Operations der OMAX Corporation, die erste zuverlässige Ultra-Hochdruckpumpe entwickelte.

Die Lebensdauer der Abrasiv-Wasserstrahldüsen war zu kurz, um kommerziell rentabel zu sein, aber die Materialinnovationen bei den Mischrohren der Boride Corporation führten schließlich zu einer kommerziell akzeptablen Düse. Mit der Kombination einer langlebigen Abrasiv-Wasserstrahldüse und einer zuverlässigen Hochdruckpumpe konnte eine Abrasiv-Wasserstrahlmaschine nun eine Vielzahl von Materialien schneiden, darunter gehärteter Werkzeugstahl, Titan, Stein und Glas.

Eibold_Webseite_Fotos-1-00021.jpg

Unser Unternehmen steht hinter dem Versprechen von OMAX und dem seines Gründers, Dr. John Olsen, für maximale Präzision im Wasserstrahlschnitt zu sorgen qualitativ hochwertige Arbeiten zu gewährleisten. Ebenso stehen wir seit Jahren mit der Europavertretung, der Innomax AG aus Mönchengladbach, in engem Kontakt und evaluieren gemeinsam, wie wir die Wünsche unserer Kunden in Zukunft ermöglichen.

Häufig gestellte Fragen

Wie funktioniert ein Wasserstrahlschneider?

Die Antwort ist einfach, durch Erosion.

Ein Wasserstrahlschneider verwendet einen feinen Wasserdampfstrahl mit hoher Geschwindigkeit und Druck oder eine Mischung aus Wasser und einem abrasiven Granatpartikel in und anschließend durch das zu schneidende Material.

Was sind die Grundkomponenten eines Wasserstrahls?

Wasserstrahlsysteme können unterschiedlich sein, die meisten bestehen allerdings aus einer Hochdruckpumpe, dem Schneidetisch, der das Arbeitsmaterial aufnimmt, einer Düse, die den Strahlstrahl ausstößt, einem X-Y-Bewegungssystem zum Bewegen der Düse und einer PC-basierten Steuerung. OMAX-Tische sind mit Wasser gefüllte Tanks mit Lamellen, die das Material halten. Das Material kann unter Wasser getaucht werden, wodurch der Schnitt leise und sauber durchgeführt wird. OMAX-Wasserdüsen haben Trichter, die das Abrasivmittel während des Schneidvorgangs halten und abgeben.

Welche Materialien kann ein Wasserstrahl schneiden?

Es ist einfacher zu beantworten, welche Materialien nicht mit einem Wasserstrahl geschnitten werden können. Ein abrasiver Wasserstrahl kann praktisch alles schneiden. Der Wasserstrahl kann Aluminium, Messing, Bronze, Kohlefaserverbundstoff, Keramik, Kupfer, Glasfaser, Glas, Granit, Kevlar, Marmor, Edelstahl, Titan, Wolfram und viele weitere Materialien schneiden. Viele lebensmittelverarbeitende Unternehmen verwenden zum Schneiden von Lebensmitteln reine Wasserstrahlmaschinen (und nicht abrasive Wasserstrahlen).

Was sind die besonderen Vorteile des abrasiven Wasserstrahlschneidens gegenüber anderen maschinellen Schneidemethoden?

  • Abrasive Wasserstrahlen können praktisch jedes Material schneiden, einschließlich Glas und reflektierende Materialien sowie eine große Bandbreite an Materialstärken. Einige OMAX-Kunden berichten, dass sie Material bis zu einer Dicke von 18 Zoll schneiden können.

  • Die Bearbeitung mit dem Wasserabrasivstrahl ist ein Kaltschneideverfahren und erzeugt keine wärmebeeinflussten Zonen (HAZ), daher verändert es weder die Materialeigenschaften noch hinterlässt es wärmegehärtete Kanten.

  • Das Einrichten von Schneideaufträgen mit dem Wasserabrasivstrahl ist schnell und einfach.

  • Mehrere gleiche Teile können auf einmal aus verschiedenen Materialtypen geschnitten werden, indem die verschiedenen Materialblätter einfach auf dem Wasserstrahl gestapelt werden.

  • Beim Abrasiv-Wasserstrahlschneiden werden keine schädlichen Dämpfe ausgestoßen.

  • Das Schneidwerkzeug eines Wasserstrahls wird nie stumpf.

 

Quelle: https://www.omax.com/learn/waterjet-cutting