Wasserstrahl-Schneiden
Wie funktioniert Wasserstrahl-Schneiden
Das Grundprinzip der Technologie des Wasserstrahlschneidens ist einfach und gleichzeitig sehr kompliziert. Kurz gesagt, das unter einem Ultrahochdruck aus der Pumpe über Hochdruckleitung in den Schnittkopf fließende Wasser ändert sich in der Düse in einen Wasserstrahl mit der Geschwindigkeit, welche vielmals höher als Schallgeschwindigkeit ist.
Im Wesentlichen gibt es zwei Technologiearten:
- Reinwasserschneiden (ohne Abrasivstoffe)
- Wasserstrahlschneiden
Was kann mit Wasser geschnitten werden?
- Edel- und Hochlegierte Stahle
- Superlegierungen aus Titan, Aluminium, Nickel, Chrom, Kobalt (Inconel, Monel, Nimonic, Incoloy, Hastelloy, Duplec, Super duplex, Udimet, Ultimet, Nilo, Brightray, Nicrofer, Avesta, Haynes, Invar, Waspalloy)
- Mehrschichtige und Kompositmaterialien
- Glas-, Kohlenstoff-, Aramidfaser, Kevlar
- Versteifte Kunststoffe
- Keramik- und Glasmaterialien
- Glaslaminate
- Stein, Marmor, Granit, Sandstein, Basalt
- Farbmetalle
- Kunststoffe, Plexiglas, Polystyrol
- Gummis, Silikone, Dichtungs- und Schaummassen, Isolierungsmaterialien, usw
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Reinwasserschneiden (ohne Abrasivstoffe)
Das Reinwasserschneiden gehört zur ursprünglichen Art der Trennung mit Hilfe des Wassers. Die ersten Kommerz-Anwendungen wurden im Zeitraum vom Jahresanfang 1970 realisiert, wenn es sich um Schneiden von Wellenpappe handelte. Am meisten wird die Technologie des Wasserstrahlschneidens für weiche Materialien verwendet, z.B. für Einwegwindel, Seidenpapier und für Teile von Auto-Interieuren.
Grundattribute des Reinwasserschneidens
- Fähigkeit weiche, leichte Materialien bis zu 100 mm Dicke schneiden (Kunststoff PP, PE, Gummi, unterschiedliche Schaummaterialien, Isolierungsmaterialien – Wärmeisolierungsmaterialien)
- sehr dünner Strahl (Strahldurchschnitt von 0,2 bis 0,4 mm)
- extrem genaue Technologie
- sehr kleiner Verlust des Materials, verursacht durch Schneiden
- ohne Wärmebeeinflussung des geschnittenen Materials
- Möglichkeit auch stärkere Materialien schneiden
- sehr dünne Schnittspalte
- üblicherweise sehr hohe Schnittgeschwindigkeit (bis 20 m/min)
- extrem niedrige Schnittkräfte
- einfache Befestigung
Abrasiv-Schneiden durch Wasserstrahl
Der abrasive Wasserstrahl unterscheidet sich vom Wasserstrahl in einigen Richtungen. Bei einem „reinen“ Wasserstrahl zerstört der Ultraschallstrahl des Wassers (bis 1100 m/min) das Material. Bei einem abrasiven Wasserstrahl dient der Wasserstrahl zur Beschleunigung der abrasiven Elemente (am meisten Granat), welche das Material zerstören.
Die Schliffkraft des abrasiven Wasserstrahls ist hundertmal, wenn nicht tausendmal stärker, als die erosive Kraft des reinen Wasserstrahls ist. Beide Arten der Trennung durch den Wasserstrahl haben ihre Geltung. Während der Wasserstrahl für Schneiden von Weichmaterialien geeignet ist, kommt der abrasive Strahl für Schneiden von harten Materialien, wie Metalle, Steine, Kompositen usw. zum Ausdruck.
Attribute des abrasiven Wasserstrahles
- extrem allseitige Technologie
- es entstehen keine wärmebeeinflusste Schnittzonen
- es entstehen keine mechanische Spannungen
- einfach programmierbar
- eine dünne Schnittspalte (von 0.7 bis 1,35 Strahldurchschnitt)
- extrem genaue Geometrie der geschnittenen Teile
- Schneiden von dünnen Materialien
- Schneiden von dicken Materialien bis zu 200 mm
- Schneiden in mehreren Schichten – Paketen
- sehr kleiner Materialverlust, verursacht durch Schneiden
- einfache Befestigung der geschnittenen Materialien
- extrem niedrige Schnittkräfte (unter 500 N im Schnittablauf)
- ein Schnittwerkzeug für alle Materialien
- einfache Umschaltung aus einem auf mehrere Schnittköpfe
- schneller Austausch aus dem reinen Wasserstrahl auf abrasive Schnittart und umgekehrt
- verminderte Kosten für folgende Verfahren
- kleiner, oder keiner Grat