Wasserstrahlschneiden im Lohn
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Veröffentlichungsdatum: 2019-09-10
Autor: Harald Lange
Herausgeber: AquaContour GmbH
Das Wasserstrahlschneiden wird als präzises Trennverfahren aufgrund seiner Genauigkeit gern gewählt. Unterschiedlichste Materialien, gleich ob Metalle, Kunststoffe oder Kompositwerkstoffe, stellen keinerlei Schwierigkeit für die Bearbeitung dar. Für weichere Stoffe, wie zum Beispiel Sperrholz oder Gummi, eignet sich das sogenannte Purwasserstrahlschneiden, während harte Materialien wie Titan, Marmor oder Granit das Abrasiv-Wasserstrahlschneiden erfordern, wobei dem Wasserstrahl ein Abrasivmittel hinzugefügt wird.
Beim Abrasiv-Wasserstrahlschneiden rechnet man gemeinhin mit einer Exaktheit weit unterhalb eines halben Millimeters. Werkstücktoleranzen von +/- 0,1 mm sind heute weit verbreitet. Allerdings ist die Genauigkeit des Wasserstrahlschneiden nicht zuletzt eine Frage weiterer geplanter Arbeitsschritte sowie der (angestrebten) Wirtschaftlichkeit des jeweiligen Projekts.
Im Gegensatz zu anderen Bearbeitungsverfahren ist beim Wasserstrahlschneiden nicht immer die höchstmögliche Genauigkeit optimal bzw. erstrebenswert. Um eine zuverlässige Aussage zu treffen über mögliche und sinnvolle Toleranzen Ihres Werkstücks, müssen im Vorlauf eines Auftrags die folgenden Fragen gestellt und beantwortet werden:
Wie anhand der zu stellenden Projekt-Fragen erkennbar ist, sind die erreichbaren Toleranzen beim Wasserstrahlschneiden durch unterschiedliche Faktoren bedingt.
1. Stärke des Werkstücks:
Je höher die Stärke des zu bearbeitenden Werkstücks, desto höher ist aufgrund der unvermeidlichen Abweichung des Wasserstrahls die Toleranz.
2. Materialeigenschaften:
Je nach gewünschtem Material fällt die zu erwartende Genauigkeit unterschiedlich aus, da sich die Materialien ihrerseits unter dem Einfluss des Wasserstrahls unterschiedlich verhalten. Ein weiterer durch den Ausgangsstoff bedingter Qualitätsfaktor ist der Schnittwinkelfehler (auf der Austrittsseite des Wasserstrahls): Dieser fällt bei weicheren Werkstoffen, die mit dem Reinwasserstrahl bearbeitet werden können, zwischen 0,1° bis 1°. Bei härteren Werkstoffen, die mit dem Abrasiv-Wasserstrahl geschnitten werden, kann der Schnittwinkelfehler bis zu 2° betragen.
3. Vorschubgeschwindigkeit:
Je niedriger die Vorschubgeschwindigkeit des Wasserstrahls gewählt wird, desto höher ist die Genauigkeit des Verfahrens und umso besser fällt die Qualität der Werkstück-Oberfläche bzw. der Schnittkante aus. Um sich für die optimale Vorschubgeschwindigkeit zu entscheiden, ist die Frage zentral, ob und wie die Werkstücke nach dem Schnitt weiterbearbeitet werden sollen. Wirtschaftlicher ist eine höhere Vorschubgeschwindigkeit; diese erfordert aber u. U. eine Nachbearbeitung. Entscheiden Sie sich dagegen für eine niedrige Vorschubgeschwindigkeit, wird mehr Zeit für den Schnitt selbst benötigt, wohingegen die Nachbearbeitung ggf. entfallen kann.
Modernste Maschinen können mit einem hochfeinen Wasserstrahl von weniger als 0,3 Millimeter Durchmesser komplexeste und feinste Konturen in sämtliche Materialien schneiden. Eine weitere Nachbearbeitung des Materials ist in der Regel nicht notwendig. Die optimale Konstellation aus gewünschtem Ausgangsstoff, der Werkstück-Stärke, der eingesetzten Maschine und Vorschubgeschwindigkeit kann jedoch dazu führen, dass sich eine mittlere oder sogar eine niedrige Genauigkeit beim Wasserstrahlschneiden als wirtschaftlich sinnvoller im jeweiligen Projekt herausstellt.