Aufbau und Anwendungsgebiete einer Wasserstrahlschneidanlage
Wasserstrahlschneiden ist nicht nur aufgrund seiner präzisen und qualitativ hochwertigen Schnittqualität beliebt. Vielmehr ist es auch die Tatsache, dass bei diesem Kaltschneideverfahren keine Wärmeenergie in das Werkstück eingebracht wird und deshalb mögliche Verformungen, Materialgefügeänderungen, Aufhärtungen und dadurch verursachte Materialspannungen vermieden werden. Damit bleibt auch eine etwaige Rissbildung nach der Bearbeitung aus. Zudem sind Wasserstrahlschneidanlagen umwelt- und bedienerfreundlich, da während des Betriebes keinerlei giftige Dämpfe, Rauch oder Feinstaub entstehen. Durch die präzise geführte und äußerst schmale Schnittfugenbreite ist eine optimale Materialverschachtelung und damit Materialausnutzung realisierbar. Durch die Schnittqualität werden nachfolgende Bearbeitungsschritte wie Entgraten oder Fräsen überflüssig, was Kapazitäten und letztlich Geld spart.
Darüber hinaus lassen sich mit einer solchen Anlage zum Wasserstrahlschneiden vielfältigste Materialien weicher, zäher wie auch harter Konsistenz durchtrennen. Diese Vorzüge machten sich bereits die Bergbauer Anfang des 20. Jahrhunderts zum Vorteil und nutzten das Wasserstrahlschneiden zum Abtrennen von Ton- und Kiesablagerung, Steinen oder Goldadern.
Die heutigen modernen Anlagen, die über eine große Bandbreite unterschiedlicher Industriezweige wie dem Maschinenbau, Baustoffindustrie oder den Fahrzeugbau Anwendung finden, ermöglichen einen präzisen, sauberen und hochautomatisierten Schneidprozess. Die Automatisierung erfolgt dabei über eine CNC-Steuerung mit bedienbarem Touch-Display. In vielen Fällen sind die Maschinen auch über einen externen PC und spezieller Software zu steuern.
So sind sie in offener oder eingehauster Ausführung meistens in Portalbauweise konstruiert. Auf dem beidseitig angetriebenen Portal – der sogenannten Portalbrücke – finden die Werkzeugstationen der Anlage Platz. Dazu zählt u. a. der Wasserstrahlschneidkopf, in welchem sich die Edelsteindüse befindet. Diese besitzt nur einen rund 0,1 bis 0,5 mm großen Öffnungsdurchmesser. Aus diesem strömt das über eine Hochdruckpumpe auf rund 4.000 bis 6.000 bar verdichtete Wasser in Überschallgeschwindigkeit aus. Der dabei austretende Wasserstrahl ist dabei ungefähr so dick wie das Haar eines Menschen.
Bevor das Wasser in die Hochdruckpumpe gelangt, wird es allerdings in den meisten Fällen aufbereitet. Dazu sollte es mindestens gefiltert und beispielsweise über Ionentauscher entsalzt werden. Dies schützt die mit dem Wasser in Kontakt stehenden Komponenten vor übermäßigem Verschleiß und erhöht deren Lebensdauer.
Generell kann eine Wasserstrahlschneidanlage mit einer unkomplizierten Handhabung und einem geringen Wartungsaufwand überzeugen. So muss beispielsweise kein Schneidwerkzeug gewechselt und geschärft bzw. instandgehalten werden.
Die Wasserstrahlschneidanlage kann dabei zum Reinwasser- und Abrasivschneiden verwendet werden. Wie der Name bereits andeutet, kommt beim Reinwasserschneiden ausschließlich Wasser als Schnittmedium zum Einsatz. Es eignet sich vorwiegend für dünnere, harte Materialien oder eher weiche bzw. zähe Stoffe. Dazu zählen Papier, Textilien, Dämmstoffe und auch Lebensmittel.
Beim Abrasivschneiden wird dem Prozesswasser noch ein Abrasivmittel – meist Oliv- oder Granatsand – beigemengt. Das Abrasivmittel wird dabei direkt über ein Fördersystem aus dem Abrasivmittelbehälter zur Schneiddüse transportiert und dort dem Prozesswasser zugemischt. Mit diesem Verfahren lassen sich problemlos dickere, harte und sehr harte Materialien wie Stein, Keramik, Panzerglas und verschiedene Metalle schneiden.
Weitere Informationen finden Sie bei Perndorfer Maschinenbau KG.