FAQ – Häufige Fragen

Obgleich der Laser ein leistungsstarkes Schneidsystem ist, bietet das Wasserstrahlschneiden im Vergleich beachtliche Vorteile:

• Keine Einschränkungen in der Stärke
• Keine thermische und mechanische Veränderung
• Keine Materialeinschränkungen
• Maximale Bearbeitungsflexibilität (von Gummi bis zu Titan, vomSchwamm bis zur Keramik, vom Polystyrol bis zum Hartmetall mit 60 Roc, vom Glas bis zum Stein, von den Dichtungen bis zu Verbundmaterialien)
• Keine Umweltprobleme (kein Rauch oder Staub), da es eine saubere Technologie ist, die nur Wasser und ein umweltfreundliches Abrasivmittel einsetzt
• Niedrige Bearbeitungskosten
• Hohe Leistungen
• Durchgangsbohrung und Schneidekanal von 0.1 – 1.5 mm
• Genauigkeiten von 0.05 – 0.15 mm
• Keine Haltevorrichtungen für zahlreiche Bearbeitungen
• Mehrere synchronisierte Köpfe zur Erhöhung der Produktion
• Leichte, direkt vom Kunden auszuführende Wartung
• Erheblich geringere Investition

EDM ist eine sehr präzise, allerdings auch sehr langsame Technik: Mit der neuen I.T.C.-Technik (Intelligent Tapering Control ™ ) können Teile mit einer Genauigkeit gefertigt werden, die an eine EDM-Präzision heranreicht, jedoch mit um 50-80% verringerten Kosten und Zeiten.

Da ohne Werkstückhalterung und mit Durchgangsschnitt können alle Profile und Formen mit einem einzigen Schnitt , intern oder extern, realisiert werden, ohne das Werkstück verschieben oder weitere Handlungen vornehmen zu müssen.

Außerdem fallen ganze Ausschussteile an, die hochwertiger als die Frässpäne sind.

Das Plasma- oder Brennschneiden verursachen eine wärmebedingte Materialverformung, wobei eine wärmebeeinflusste Zone entsteht, die Nachbearbeitungen erforderlich macht. Dies wird durch das Wasserstrahlschneiden vermieden, bei der eine präzise, saubere und kalte Abtrennung des Materials realisiert wird.

Das hydroabrasive Schneiden hat außerdem keine Einschränkungen in der Stärke und kann mit seinem Schneidewerkzeug (Strahldurchmesser) von 1 mm das Material stärker optimieren und die Ausschüsse verringern.

Die meisten Anwender erwarten eine Toleranz von ± 0.1 mm: Wer eine größere Präzision verlangt, sollte sich für die neue I.T.C.-Technik mit der Kontrolle der Schnittkonizität und ein Bearbeitungssystem sowie eine Maschinenausrüstung mit höheren Leistungen entscheiden

Mit dem Tauchschnitt kann das Bearbeitungsgeräusch auf 75 dB gesenkt werden. Ferner werden dadurch etwaige Materialabfälle beseitigt, die während der Lochung verursacht werden.

Allerdings ist die Bearbeitung nicht zu sehen: Es wird der Einsatz der optionalen Tauchschneidevorrichtung empfohlen, mit der der Pegel in wenigen Sekunden angehoben und gesenkt werden kann, um die Qualität des Vorgangs zu überprüfen.

Bis zu 150 mm

Im Labor konnten auch bis zu 300 mm geschnitten werden

Allerdings können gute Resultate in einem Stärkenbereich zwischen 5 – 50 mm zusammengefasst werden.

Das meist verwendete Abrasivmittel ist das Abrasiv Garnet. Es ist der beste Kompromiss was Leistung, Haltbarkeit der Komponenten, Bearbeitungskosten und Umweltauswirkung anbelangt.

Die meist verwendete Korngröße ist 80 Mesh: Zur Verbesserung der Schnittqualität werden auch 120 Mesh und bei Spezialanwendungen 180 oder auch 220 Mesh eingesetzt, um die Gratbildung auf sehr kleinen Stärken zu vermeiden oder um kleinste Bohrungen von 0.5 mm auf harten Materialien auszuführen.

In einigen Bearbeitungen wird auch Olivin verwendet, das jedoch aufgrund seiner geringen Härte wesentlich niedrigere Leistungen bietet.

4.130 Bar ist der projektmäßig zulässige Höchstdruck der Druckverstärkerpumpe, obgleich der meist verwendete Standard von 3.800 Bar eingesetzt wird, um Wartungskosten zu optimieren und hohe Leistungen zu gewährleisten.

Die Schnittstärke für den Wasserstrahl beginnt bei 0.1 mm. Dagegen reicht die Stärke bei Wasser und Abrasivmittel von 0.5 bis 1.5 mm, da der Wasserstrahl zum Transportmittel des Abrasivwerkzeugs wird, das mit diesem vermischt und von einem Fokussierrohr ausgestoßen wird, das drei Mal so groß wie die Öffnung ist.

Bei normalen Bearbeitungsbedingungen mit Wasserstrahl ist die Konizität von der Schnittgeschwindigkeit abhängig: Je schneller die Bearbeitungsgeschwindigkeit, desto größer ist die Abweichung des Strahls, der sich auf der Stärke schließt und somit die Konizität von mindestens 0,1 mm bis zu 0,4 mm pro Schnittseite vergrößert. Das bedeutet, dass der untere Teil des Werkstücks größere Abmessungen als der obere Teil hat.

Über das I.T.C.-System (Intelligent Tapering Control ™ ) kann diese Konizität beseitigt und mit einem Neigungssystem von 4 gesteuerten Achsen ausgeglichen werden.

Die Förderleistung des Wassers ist vom Durchmesser der Öffnung abhängig, die in einem direkten Verhältnis zu dem Durchsatz und der Leistung der Verstärkungspumpe steht.

• Eine Öffnung von 0,25 mm fördert 1,9 l/ min
• Eine Öffnung von 0,35 mm fördert 3,63 l/min
• Eine Öffnung von 0,381 mm fördert 4,1 l/min
• Eine Öffnung von 0,40 mm fördert 4,69 l/min

Alle 400 bis 1000 Stunden sind die Hochdruckdichtungen der Pumpe auszuwechseln
Alle 80 bis 120 Stunden ist das Fokussierrohr aus Karbid auszuwechseln
Alle 500 bis 1000 Stunden ist die Diamantöffnung auszuwechseln, während die Öffnung aus Rubin oder Saphir alle 60 – 100 Stunden auszuwechseln ist.

Es ist ein Becken von etwa 900 mm erforderlich, um die gesamte Energie des Strahls abzuleiten, der mit 3 Mach aus der Öffnung austritt.

Es sind etwa einige hundert Stunden erforderlich, bevor die gesamte Gitterfläche vollkommen zerstört ist: Die Gitter sind im Handel mit gleichen Abmessungen erhältlich, sodass sie miteinander gedreht, umgekehrt, verstellt und ausgewechselt werden können.

Der Verbrauch des Abrasivmittels ist von der Förderleistung der Pumpe abhängig und vor allem vom Durchmesser der Öffnung und ihres Fokussierrohrs ( Ø Fok. = 3 x Ø Öff.), das zum Schneiden verwendet wird:

• Øo 0,25 mm / Øf 0,76 mm = 300 gr/min
• Øo 0,38 mm / Øf 1,02 mm = 450 gr/min

Der Wasserstrahl locht alle Stärken und Materialien mit einem Durchmesser zwischen 1 und 2 mm automatisch, mit der Möglichkeit, den Druck bei empfindlichen Materialien einzustellen.

Bei Verbundmaterialien muss dagegen ein Zubehörteil für die mechanische Vorbohrung mit Druckluftverwaltung installiert werden, um die Schichtablösung bei der Lochung ganzer Profile zu vermeiden.

Das Wasserstrahlschneiden ist im Wesentlichen ein einfaches „Einwerkzeug“-System, mit dem eine Zeichnung, die mit einer WaterCad-Cam ™ Software realisiert wurde, aufgrund der automatischen CNC-Steuerung in ein fertiges Stück verwandelt werden kann.

Die Software ist über DXF mit anderen CAD-Systemen kompatibel und enthält alle technologischen Parameter, um mit wenigen Klicks ein individuelles Schneideprogramm zu erstellen, das dank dem automatischen Nesting komplett optimiert ist.

Ferner wird auch eine Kostentabelle für die automatische Erstellung des Voranschlags erstellt.

Die Schnittkosten umfassen grundsätzlich 5 Verbrauchselemente für einen Wert von etwa 22 Euro/Stunde: (nicht enthalten sind die Kosten für den Arbeitslohn, Amortisierung und Entsorgung)

Elektrischer Strom (von der Pumpenleistung abhängig)
Abrasivmittel Granat
Fokussierrohr
Diamantöffnung
Pumpenwartung
Diese Kosten können wegen unterschiedlicher Strompreise und Transportkosten für das Abrasivmittel in den verschiedenen Ländern schwanken.

Es gibt geschlossenen Recycling-Systeme, die jedoch aufgrund der geringen Wassermenge, die verwendet wird, wirtschaftlich nicht zu vertreten sind. Dagegen kann ein Wasseraufbereitungssystem vorgesehen werden, das für die Wäsche der Platten eingesetzt werden kann (88 l/min)

Bearbeitungszentren, die im Auftrag Dritter arbeiten, verkaufen die mit dem Wasserstrahl texturierten Produkte je nach Bearbeitung zwischen 80 und 150 Euro/h

Die Geräuschentwicklung ist vom Düsenabstand zum Material abhängig: Beim Tauchschneiden wird der Lärm bis auf 75 dB gesenkt; erfolgt das Schneiden oberhalb der Wasserlinie werden etwa 85-95 dB erreicht.

Er wird abgeschnitten.
Statistisch gesehen ist das Wasserstrahl-System allerdings eine der sichersten Techniken, weil der Ausgangsstrahl während der Bearbeitung 1-2 mm vom Material entfernt und durch eine Schutzvorrichtung geschützt ist.

Sowohl das Wasser als auch das Abrasivmittel sind umweltfreundlich und ungiftig: Wird das Wasser gefiltert, kann es problemlos in das Abwasser geschüttet werden, während das Abrasivmittel zusammen mit den inerten und nicht verschmutzenden Materialien entsorgt werden kann.

Werden dagegen verunreinigende Materialien (wie Stahl) geschnitten, müssen die Schlämme in besonderen Bereichen entsorgt werden.

Das Wasser aus dem Trinkwassernetz, bis zu 1 Mikron gefiltert und enthärtet, ist für das System perfekt: Es ist keine weitere Reinigung mit UMKEHROSMOSE erforderlich, weil das Wasser dadurch zu aggressiv werden würde.

Die Bearbeitung mit Wasser bietet im Vergleich zum Flammen erhebliche Vorteile

• Bearbeitung allein mit Hochdruckwasser
• Die Originalfarbe des Materials wird hervorgehoben: (kein Vergilben durch das Flammen)
• Automatische Veränderung des Rauheitsgrads
• Keine Bildung von Rauch, Wärme und Verschmutzung
• Oberflächenbearbeitungen für alle beliebigen Stärken (> 10 mm)
• Neue Oberflächenbearbeitung für alle Arten von Granit
• Neue Oberflächenbearbeitung für Marmor und Stein
• Hohe Leistungen
• Niedrige Produktionskosten
• Maximale Flexibilität der Bearbeitungsprozesse

Es sind zahlreiche Ausführungen möglich, allerdings mit dem einzigartigen Merkmal, die ORIGINALFARBEN DES MATERIALS hervorzuheben, wie:

• LEICHTE RAUHEIT
• TIEFE RAUHEIT
• MEISSELN
• ANTIKBEHANDLUNG
• SANDSTRAHLEN
• ABSTOCKEN
• BÜRSTEN
• LEATHER-EFFEKT
• HONEY-EFFEKT

Der Überschall-Wasserstrahl arbeitet mit einem Druck, der gemäß der gewünschten Ausführung und materialspezifisch eingestellt werden muss.

Sie wird für die Bearbeitung zerbrechlicher Materialien zum Erhalt einer Oberflächenrauheit verwendet oder um die Polierung zu entfernen, mit der eine WaterStone ™Bearbeitung nicht möglich wäre.

Der Wasserverbrauch ist von der Leistung der Hochdruckpumpe abhängig: 28 l/min.

Alle 1500 Stunden ist eine reguläre Inspektion der Pumpe auszuführen und einige abgenutzte Teile zu ersetzen

Alle 3000 Stunden sind dagegen die Keramikkolben zu ersetzen

Die Bearbeitungsdüsen nutzen sich stattdessen alle 50 – 100 Arbeitsstunden ab.

Etwa 60 kg/h.

Die Produktion ist von der Materialhärte und der gewünschten Bearbeitungstiefe abhängig:

LEICHTE RAUHEIT : zwischen 30 – 70 m2/h
TIEFE RAUHEIT : zwischen 20 – 50 m2/h
MEISSELN: zwischen 10-20 m2/h
SANDSTRAHLEN: zwischen 30-40 m2/h
BÜRSTEN: zwischen 50 – 100 m2/h

Das Bearbeitungssystem ist sehr einfach, da alle Bearbeitungstabellen bereits in den Steuer-PLC eingegeben sind und nur die Breite der Platte und die Düsenhöhe vom Material eingegeben werden müssen. Die Anlage synchronisiert anschließend automatisch alle Parameter für die Düsenverschiebung, die Rollengangbewegung und für den Arbeitsdruck, um die gewünschte Ausführung zu erhalten.

Die Schnittkosten umfassen grundsätzlich 4 Verbrauchselemente für einen Wert von etwa 20 Euro/Stunde: (nicht enthalten sind die Kosten für den Arbeitslohn, Amortisierung und Entsorgung)

• Elektrischer Strom 90 kW
• Düsen
• Wasser
• Pumpenwartung

Diese Kosten können wegen unterschiedlicher Strompreise in den verschiedenen Ländern schwanken.

Bearbeitungszentren, die im Auftrag Dritter arbeiten, verkaufen die mit Wasser und Abrasivmittel texturierten Produkte je nach Bearbeitung zwischen 80 und 150 Euro/h

Anhand der Tatsache, dass die Düse den Überschall-Wasserstrahl aus einer Entfernung zwischen 10 – 100 mm gegen eine Fläche schießt, kann die Geräuschentwicklung sehr stark sein und sogar 110 dB erreichen: Aus diesem Grund ist die Anlage mit einer Schallschutzkabine ausgerüstet, in der die Bearbeitungen erfolgen und die das Geräusch bis auf 80 – 90 dB senkt.

Wird das Wasser gefiltert, kann es problemlos in das Abwasser geschüttet werden, während die Kupferschlacken zusammen mit dem Sonderabfall zu entsorgen sind, obgleich sie mehrmals für dasselbe Sandstrahlverfahren wiederverwendet werden können.

Das Wasser aus dem Trinkwassernetz, bis zu 1 Mikron gefiltert und enthärtet, ist für das System perfekt: Es ist keine weitere Reinigung mit UMKEHROSMOSE erforderlich, weil das Wasser dadurch zu aggressiv werden würde.