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Wasserstrahlschneiden - zwei Techniken und gute Qualität

30 August 2022

Samuel Simpson

Beim Wasserstrahlschneiden werden Werkstücke mithilfe eines Hochdruckwasserstrahls voneinander getrennt. Es handelt sich hier um eine Kaltschneidetechnologie. Verwendet wird dabei ein Druck von bis zu 6200 bar. Dies bewirkt eine Austrittsgeschwindigkeit des Wassers bzw. des Abrasivmittels von 1000 m/s. In der Praxis in der Industrie wird hierbei ein Druck eingesetzt, der zwischen 1000 und 4000 bar liegt. Wenn es jedoch nötig ist aufgrund der Beschaffenheit des Materials, können die in der Industrie eingesetzten Geräte auch die maximale Leistung von 6200 bar erbringen. Ausgewählt wird die Höhe des Drucks auf der Basis, wie tief der Schnitt sein soll, der in die Oberfläche des Werkstücks erfolgen soll. Zu einem Materialabtrag kommt es dabei erst, wenn der Druck des Wasserstrahlgerätes bei mindestens 600 bar liegt. Mit einem Druck, der darunterliegt, ist kein Materialabtrag möglich.

Es braucht mehr als nur Druck
Doch nicht nur vom Druck ist entscheidend, wie tief der Schnitt ins Werkstück ist, mit dem Wasserstrahlgerät, wobei die Schnitttiefe mit der Zunahme des Drucks linear ansteigt. Einen großen Einfluss auf die Schnitttiefe im Werkstück hat auch der Durchmesser der verwendeten Düse. Der Durchmesser der Düse muss dabei proportional zur Schnitttiefe gewählt werden. Der Abstand der Düse hingegen muss umgekehrt proportional stimmen. Wenn alle diese Faktoren stimmen, ist gewährleistet, dass das Wasserstrahlschneiden ein sehr materialschonendes Verfahren ist. Typisch für dieses Verfahren ist dabei die nur geringe Hitzeentwicklung. Ein weiterer Faktor, der dieses Schneiden zu einem effektiven Verfahren macht, ist die Vorschubgeschwindigkeit. Alles zusammengenommen bestimmt letztlich den Energieeintrag, der direkt an der Wirkstelle entsteht und somit die Qualität, die die Oberfläche hat. Und letztlich bestimmen diese Faktoren auch die Produktivität des Schnitts und letztlich auch die Wirtschaftlichkeit des Wasserstrahlschneidens allgemein.

Weiche und harte Materialien schneiden - zwei Verfahren
Verwendet wird zum Wasserstrahlschneiden speziell aufbereitetes Wasser, alternativ ein Abrasivmittel und einen Zusatz aus Sand. Speziell aufbereitetes Wasser wird vornehmlich für das Schneiden von weicheren Materialien verwendet. Als weiche Materialien gelten auch feste und zähe Werkstoffe. Für härtere Materialien kommt das abrasive Wasserstrahlschneiden zur Anwendung. Hier wird das bereits erwähnte Abrasivmittel dem Wasser zugesetzt. Die Verwendung von diesem Verfahren macht es nötig, dass beim Material, das geschnitten werden soll, mit diesem Verfahren, noch weitere Parameter berücksichtigt werden müssen, wie die Fokuslänge, Fokusdurchmesser, Körnung, Härte und Massenstrom. Die geschnittene Fuge wird dadurch breiter und die Trennbarkeit erhöht sich. Beide Verfahren hinterlassen am Werkstück, das damit zugeschnitten wird, keine Spuren in der Fuge, also keinen Staub und auch keine Späne. Es entstehen zudem keine toxischen Gase bei diesem Verfahren, was vorteilhaft für die Gesundheit ist. Das Verfahren gilt zudem als sehr umweltfreundlich.

Weitere Informationen zum Thema Wasserstrahlschneiden finden Sie auf Webseiten wie z. B. von der Perndorfer Maschinenbau KG.

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