Technologie
Wasserstrahlschneiden ist derzeit die am schnellsten wachsende Werkzeug-Technologie weltweit. Das hat seine Gründe.
Durch Wasserstrahlschneiden erreichen Sie höchste Präzision bei maximaler Kosteneffizienz!
Wasserstrahlschneiden ist derzeit die am schnellsten wachsende Werkzeug-Technologie weltweit. Das hat seine Gründe.
Als Trennverfahren ist Wasserstrahlschneiden eine überaus wirtschaftliche Alternative zur Fräs- und Erodierverarbeitung. Das Verfahren ermöglicht eine material- und zeitsparende Verschachtelung mehrerer Arbeitsgänge bei besserer Schnittleistung. Auch sehr komplexe Formen können mit absoluter Präzision und sauberen Schnittkanten gefertigt werden, ohne dass Material bzw. Oberflächen deformiert werden. Egal ob Einzel- oder Serienfertigung, da es sich beim Wasserstrahlschneiden um ein Kaltschneideverfahren handelt, garantiert eine kostengünstige Produktion bei maximaler Präzision und minimalen Toleranzen.
Vorteil Wasserstrahlschneiden!
Der größte Vorteil vom Wasserstrahlschneiden gegenüber anderen Trennverfahren liegt in der Kaltschneidetechnik. Diese bewährt sich vor allem dort, wo spanlose, spanabhebende und thermische Fertigungstechniken aus mechanischen oder physikalischen Gründen unzureichende Ergebnisse bringen. Das gilt vor allem für Titan, rostfreie Stähle, Kupfer und Aluminium sowie Faserverbundstoffe, Glas und Gestein.
Insbesondere auch für die immer wichtiger werdende Herstellung miniaturisierter Bauteile eignet sich dieses Kaltschneideverfahren dank Fein- und Mikrowasserstrahltechnik ideal. Der Bedarf an filigranen, hochfunktionellen Werkstücken kann materialübergreifend mit einer Positioniergenauigkeit von 0,0025 mm bis in den Toleranzbereich von +/- 0,01 mm gedeckt werden.
Druckerzeugung
Wesentlicher Bestandteil jeder Wasserstrahl- oder Wasserabrasivstrahl-Schneidanlage ist die Hochdruckpumpe. Das Herzstück jeder Pumpeneinheit ist der sogenannte Druckübersetzer. Der im hydraulischen Antriebsteil erzeugte Öldruck wird, entsprechend dem Flächenverhältnis vom ölseitigen Niederdruckkolben zu den wasserseitigen Hochdruckkolbenstangen, auf einen Betriebsdruck von bis zu 4150 bar erhöht. Ein eingebauter Pulsationsdämpfer, mit einem Speichervolumen von bis zu 2,5 Litern, reduziert die Druckschwankungen auf ein Minimum und ermöglicht somit einen gleichbleibenden Wasserstrahl an der Düse und schont das gesamte Hochdrucksystem.
Technische Informationen zu Hochdruckpumpen finden Sie hier.
Strahlerzeugung
Der Wasserabrasivinjektorstrahl (WAIS), Komponenten und Medien zur Erzeugung eines abrasiven Wasserstrahls
Als Strahlmedium wird im allgemeinen enthärtetes Wasser eingesetzt. Es ist nicht nur kostengünstig und chemisch neutral, sondern verfügt auch über vorteilhafte Strömungseigenschaften. Prinzipiell kann jedoch, je nach Anforderung an die Bearbeitung, jede druckstabile Flüssigkeit eingesetzt werden. Als Abrasivmittel kommen beim Wasserstrahlschneiden hauptsächlich mineralische Stoffe wie Quarzsand, Granat und Korund zum Einsatz. Diese sind sehr hart und verfügen durch ihre Kristallstruktur über eine große Anzahl an scharfen Kanten.
Der Schneidkopf setzt sich aus einem pneumatisch geschalteten Hochdruckventil und einer Wasserdüse aus Saphir bzw. Diamant mit Düsendurchmessern zwischen 0,08 und 0,35 mm zusammen. Beim Wasserabrasivstrahl kommt zusätzlich eine Mischkammer mit Fokussierrohr hinzu. Hier wird das Abrasivmittel durch den Venturi-Effekt des Wasserstrahls angesaugt und per Impulsübertragung im Hartmetallfokussierrohr beschleunigt. Im Fokussierrohr erfolgt auch die erneute Ausrichtung und Bündelung des Strahls. Der Strahldurchmesser wird somit durch den Fokussierrohrdurchmesser von 0,5 - 1,2 mm bestimmt.
Für das Schneiden mit dem Wasserabrasivstrahl werden je nach verwendeter Düsengröße zwischen 0,25 und 3,5 l/min Wasser und je nach Material zwischen 50 und 500 g/min Abrasivmittel benötigt. Das Abrasivmittel wird in Vorratsbehältern in der Nähe der Wasserstrahlschneidanlage aufbewahrt und gelangt über eine Abrasiv-Druckförderung in einen Zwischenbehälter direkt am Führungssystem des Schneidkopfes. Dort wird das Abrasivmittel über einen stufenlos einstellbaren Dosierkopf dem Mischkopf zugeführt. So verkürzen sich die Dosierwege und die Schneidleistung steigt erheblich.
Technische Informationen finden Sie bei Hochdruck-Komponenten und bei Betriebsmittel für das Wasserstrahlschneiden
2D-Schneiden
Standard-Wasserstrahlschneidsysteme JETMax HS haben 3 CNC-gesteuerte Servoachsen und können sowohl für den Reinwasser- als auch für den Abrasivbetrieb verwendet werden. Sie unterscheiden sich lediglich durch die Größe der Arbeitsfläche (siehe Schneidsysteme/Standard). Für effizientere und damit wirtschaftlichere Bearbeitung sind für alle Systeme verschiedene Optionen wählbar (siehe Schneidsysteme/Optionen).
Das Wasserstrahlschneiden mit einem Standard-Wasserstrahl-Schneidsystem JETMax HS ist denkbar einfach. Programmierung und Steuerung des Wasserstrahls finden auf einer leicht zu erlernenden MS-Windows-Oberfläche statt. Der Bildschirm zeigt Arbeitsfläche und Bauteilkonturen, wie sie abgearbeitet werden. Die Konturen können auf dieser Arbeitsfläche beliebig verschoben, dupliziert, gedreht oder gespiegelt werden. Die platzierten Schneidteile sind sofort mit den jeweils ausgewählten Materialparametern schneidbar. Pumpendruck wie auch optional die Abrasivmenge werden direkt in der Materialliste eingestellt und automatisch gesteuert.
3D Wasserstrahlschneiden
Wasserstrahlschneiden hat auch für die Produktion von dreidimensionalen Werkstücken materialübergreifend unschlagbare Vorteile. Zudem bietet Wasserstrahlschneiden mit und ohne Abrasiv auf dieser Ebene eine ungewöhnliche Leistungsbreite: Neben geraden Kanten zählen auch Schrägkanten, Schweißnähte aller Art, Freiformfasen sowie voluminöse Bauteile mit äußerster Präzision zum Produktionsspektrum. Sogar hochspezifische Schneidaufgaben wie über den gesamten Umfang von 360 Grad gesenkte Rundlöcher in Metallen können bei minimalem Nachbearbeitungsaufwand wirtschaftlich gefertigt werden.
Sie möchten bei Ihrer Fertigung zukünftig auf Wasserstrahlschneiden setzen?
Die Maximator JET GmbH ist ein führender Hersteller von Wasserstrahlschneidmaschinen. Bei uns können Sie sich völlig unverbindlich und sehr gerne Vor-Ort über die Vorteile vom Wasserstrahlschneiden informieren. Wir rufen Sie gerne für ein Gespräch zurück!