Wasserstrahlschneiden
Hervorragende Schnittleistungen und absolute Präzision, auch bei komplexen Formen – Wasserstrahlschneiden ist eine effiziente Alternative zu anderen Trennverfahren. Saubere Schnittkanten in der Einzel- oder Serienfertigung und die Kombination mehrerer Arbeitsabläufe machen das Verfahren besonders wirtschaftlich. Da es sich um ein Kaltschneideverfahren handelt, werden nicht nur die Toleranzen minimiert, sondern die Oberflächen der verschiedenen Materialien auch geschont. Wir bieten Ihnen die Vorteile der vielseitigen Technologie – von der Werkstückvermessung bis hin zu professionellen Umsetzung Ihrer Gestaltungswünsche.
Vorteile und Möglichkeiten des Wasserstrahlschneidens
Viele Trennverfahren können zu Verformungen der Materialien führen, da sie mit Hitze oder großem, spanabhebendem Druck arbeiten. Hierdurch können empfindliche Materialien geschädigt werden oder das Gefüge der Werkstücke wird an den Kanten ungewollt verändert. Nicht so beim Wasserstrahlschneiden! Dieser Kaltschneideprozess setzt auf die Kraft des Wasser, sodass mit Abrasivmittel (abtragenden Mitteln im Wasser) oder Überschallwasser geschnitten wird. Diese Technologie beweist vor allem dort ihre Stärken, wo thermische oder spanabhebende Fertigungsmethoden nur unzureichende Ergebnisse liefern. Häufig gilt dies für besonders anspruchsvolle Materialien, wie Gestein, Fliesen und Glas, aber auch Faserverbundstoffe, Titan, rostfreien Stahl oder das empfindliche Aluminium. Auch bei sehr kleinen Bauteilen eignet sich das Wasserstrahlschneiden, dessen Ergebnisse durch innovative Mikrowasserstrahltechniken weiter optimiert werden. Durch das Wasserstrahlschneiden entstehen funktionelle und präzise gearbeitete filigrane Werkstücke für beliebige Anwendungen.
Die fokussierte Kraft des Wassers
Der punktgenau gesetzte Wasserstrahl trennt mikroskopisch kleine Partikel an der Materialoberfläche ab. Dieser Prozess erfolgt kontinuierlich und reicht immer weiter in das Material hinein. Die Schnitttiefe wird durch den Schneid- und Arbeitsdruck auf der Oberfläche des zu durchtrennenden Materials bestimmt. Ein Werkstück wird daher nicht gedehnt oder verformt, sondern behält sein Gefüge. Das Wasser fließt von der Wirkstelle ab und trägt durch seine Scherkräfte ebenso zum Abtrag des Materials bei. Der Schneidestrahl dringt somit in den Werkstoff ein, bis dieser schließlich durchtrennt ist. Je nach Geschwindigkeit des Trennprozesses können Materialien auf diese Weise einfach geschnitten werden oder bei besonders hohen Anforderungen auch mit einem Qualitätsschnitt versehen werden.
Wasserstrahl schneiden mit und ohne Abrasiv
Bis zu 4000 bar kann der Druck des Wasserstrahls betragen, der beim Wasserstrahlschneiden durch eine Düse gedrückt wird. Das flüssige Schneidmittel erreicht dadurch eine enorme Geschwindigkeit, wobei das Werkstück selbst kalt bleibt. Auch das Gefüge des Materials wird beim Wasserstrahlschneiden nicht verändert, wohl aber ein präzise ausgemessener und abgestimmter Schnitt gesetzt. Die Düse erzeugt einen Strahl, der in seiner Dicke einem menschlichen Haar ähnelt. Weiche Materialien, wie Schaumstoffe, können mit reinem Wasser getrennt werden, was eine im höchsten Maße detaillierte Geometrie erlaubt. Für festere Materialien wird der Abrasivschnitt verwendet, bei dem der Wasserdüse ein Granatsand beigemischt wird. Das Abrasiv wird dem Wasserstrahl in einer Mischkammer des Schneidekopfes hinzugefügt. Die hohe Geschwindigkeit des Strahls erzeugt einen Unterdruck im Schneidkopf und saugt dadurch das Abrasivmittel an. Es vermengt sich mit dem Wasser und wird als hochbeschleunigtes Gemisch durch die Düse fokussiert. Dieses Abrasiv intensiviert die Kraft des Wassers und durchdringt Materialien bis zu einer Stärke von 300 mm.
Präzises Schneiden in 2D und 3D
Wasserstrahlschneidsysteme beherrschen das zweidimensionale Schneiden problemlos und setzten selbst komplexe Formenwünsche mit der entsprechenden Programmierung um. Unsere spezialisierten Mitarbeiter nehmen die Arbeitsfläche sowie die Konturen des Bauteils auf und programmieren die gewünschten Schnitte in das Bearbeitungssystem ein. Die perfekte Abrasivmenge und der Druck der Pumpe werden passend zum Werkstück eingestellt, um optimale Ergebnisse zu erzeugen. Unsere Wasserstrahlschneidsysteme beherrschen darüber hinaus das 3D-Wasserstrahlschneiden. Der 5-Achs 3D Schneidkopf erlaubt auch die Produktion dreidimensionaler Werkstücke. Nicht nur gerade Kannten sind durch das Schneiden mit dem Wasserstrahl realisierbar, sondern auch freie Formen und Schrägkanten.
Vorteile des Wasserstrahlschneidens
Beim Wasserstrahlschneiden kann der Schnitt an jeder beliebigen Stelle eines Werkstückes beginnen und muss nicht von einer äußeren Kante in das Material hineingeführt werden. Zudem können Materialien geschnitten werden, die reflektierende Oberflächen besitzen und daher mit einem Laser kaum bearbeitbar sind. Für ein Trennen mittels Wasserstrahltechnologie verursachen diese Werkstücke keine Probleme und im Gegensatz zu spanenden Verfahren entstehen keine Zerstörungen der schnittnahen Oberflächen – auch nicht bei glasfaser- oder kohleverstärkten Kunststoffen. Beim Bearbeiten dünner und fester Materialien ist vor allem das Ausbleiben von Oberflächenspannungen ein wesentlicher Vorteil dieses Verfahrens. Weder entstehen Veränderungen im Materialgefüge noch können sich Risse bilden. Der Qualitätsschnitt macht kaum Nachbearbeitungen erforderlich und das Verfahren hinterlässt keine Schmelzen oder Schlacken. Es bestehen kaum Materialeinschränkungen und daher gilt das Wasserstrahlschneiden als ein universelles Werkzeug für trennende Bearbeitungen in zahlreichen Anwendungsumgebungen.
