Verfahren
ATECH GmbH in Chemnitz
Wasserstrahlschneiden
Zum Wasserstrahlschneiden wird mit einer Hochdruckpumpe ein Wasserdruck von 2.000 bis 6.000 bar erzeugt. Den Wasserstrahl selbst formen Düsen mit 0,05 bis 1,5 mm Durchmesser. Durch Zusatz von abrasiven Feststoffpartikeln wird die Abtragsleistung des Strahls verstärkt. Dieser Strahl wird von einer CNC-Maschine bewegt. Es können beliebige Konturen geschnitten werden, da der Strahl nach allen Seiten „scharf“ ist.
Rein-Wasserstrahlschneiden
Ein Hochdruckwasserstrahl kann nichtmetallische Werkstoffe geringer Härte trennen. Das Schneidprinzip beruht auf Gefügezerstörung durch die hohe punktförmige Druckbelastung des Wasserstrahls auf den Werkstoff.
Typische Anwendungen sind das Konturschneiden in Schaumstoff, Gummi, Filz, dünne Kunststoffe und Sperrholz.
Vorteile sind:
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geringe Schnittfugenbreite von typisch 0,1 mm
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für Materialdicken bis 100 mm
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geringe Bearbeitungskräfte
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geringe Schneidkosten
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gute Umweltverträglichkeit
Abrasiv-Wasserstrahlschneiden
Durch Zusatz von abrasiven Feststoffpartikeln können nahezu alle Werkstoffe und Werkstoffverbunde bearbeitet werden. Der Wasserstrahl beschleunigt die Feststoffpartikel, die eine Mikrozerspanung bewirken.
Typische Anwendungen sind das Konturschneiden in Metalle, Gestein, Fliesen, Glas und dicke Kunststoffe.
Vorteile sind:
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Schnittfugenbreite von typisch 1 mm
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nahezu jedes Material schneidbar
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für Materialdicken 1 … 100 mm
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keine thermische Belastung des Materials
Beispiele für Abrasiv-Wasserstrahlschneiden
Mikro-Abrasiv-Wasserstrahlschneiden
Durch eine Reduzierung des Abrasiv-Strahldurchmessers auf 0,3 bis 0,5 mm können filigranere Teile hergestellt werden.
Typische Anwendungsgebiete sind Feinmechanik, Schmuckindustrie, Glasbearbeitung.
Vorteile sind:
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Schnittfugenbreite kleiner 0,6 mm
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für Materialdicken 0,1 … 10 mm
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Genauigkeit am Teil besser als +/- 0,1 mm
3D-Wasserstrahlschneiden
Eine 5-Achs-CNC-Maschine kann den Wasserstrahl schräg zu einer ebenen Fläche bewegen. Es können gewölbte Oberflächen bearbeitet werden, bei denen der Abstand zwischen Werkzeug und Werkstück konstant gehalten wird.
Typische Anwendungen sind: Teile mit Phasen versehen, gewölbte Flächen besäumen und Öffnungen in Behälter schneiden.
Vorteile sind:
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freie Ausrichtung des Strahls im Raum
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Schneiden mit/ ohne Abrasivmittel möglich
Beispiele für das 3D-Wasserstrahlschneiden
Vergleich zu alternativen Verfahren
Das Wasserstrahlschneiden hat Vor- und Nachteile gegenüber anderen Verfahren. Jedoch ein Merkmal trifft nur auf das Wasserstrahlschneiden zu: Es gibt fast keine Einschränkungen bezüglich der Bearbeitbarkeit verschiedenster Werkstoffe.
Wasserstrahlschneiden kann angewendet werden, wenn andere Verfahren technisch oder wirtschaftlich „am Ende“ sind.