Wasserstrahlschneiden – Vorteile der Bearbeitung ohne thermische Einwirkung

05.12.22, 01:23

Der Wärmeeinfluss kann beim Schneiden empfindlicher Materialien ein Problem darstellen. Bei der Bearbeitung von Holz, Kunststoffen oder Papier können sogenannte Wärmeeinflusszonen entstehen. Auf der Oberfläche treten dann Verformungen auf, oder sie wird beschädigt. Es gibt eine Reihe verschiedener Schneidverfahren: Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden, Plasmaschneiden und das Schneiden mit Sauerstoff. Jedes dieser Verfahren zeichnet sich durch unterschiedliche Vorteile aus, doch je nach Material ist ihr Einsatz nicht immer optimal.

Eine Wasserstrahlschneidemaschine verhindert die Entstehung einer Wärmeeinflusszone nahezu vollständig. Beim Wasserstrahlschneiden mit Schleifmittelzusatz entsteht nur eine geringe Wärmemenge, die durch den Einsatz eines Wassertisches vermieden werden kann. Die Wasserstrahlschneidtechnologie ist ein vielseitiges Verfahren, das sich hervorragend für die Bearbeitung von Werkstoffen eignet und eine sehr hohe Schnittqualität bietet. Wir laden Sie ein, den Artikel zu lesen, der darlegt, wie sich die Art der Schneidtechnologie unter anderem auf die Kantenqualität auswirkt.

  • Laser: hohe Schnittpräzision
  • Autogenschneiden: Die Dicke des zu schneidenden Materials stellt keine Herausforderung dar
  • Plasmaschneiden: Schneidverfahren ohne Erwärmung
  • Wasserstrahlschneiden: hohe Qualität der Schnittkanten

Die Autogenschneidetechnologie ist immer auf dem neuesten Stand

Beim Autogenschneiden wird die Materialoberfläche auf Zündtemperatur erhitzt und anschließend mit unter hohem Druck stehendem Sauerstoff beaufschlagt. Diese beiden Vorgänge führen zur Oxidation und zum Ausblasen des Materials aus dem Schnittspalt. Das Autogenschneiden feierte 1887 in England sein Debüt. Seitdem wurde die Technologie zum Schneiden großer Materialstärken kontinuierlich weiterentwickelt und hat sich in der Metallindustrie fest etabliert. Es gehört zur Gruppe der thermischen Schneidmaschinen. Es eignet sich hervorragend zum Schneiden von Stahl mit großer Materialstärke. Das Gasschneiden ist eines der wirtschaftlichsten Verfahren. Unternehmen aus den Bereichen Maschinenbau, Stahlbau und Anlagenbau sowie Werften nutzen es am häufigsten, da es die beste Lösung für das Schneiden von Blechen darstellt und die Möglichkeit bietet, große Werkstücke zu schneiden. Im Vergleich zur Wasserstrahlschneidetechnik ist die Wärmeeinwirkung auf das Material sehr groß. Aus diesem Grund eignet sich das Autogenschneiden nicht für die Bearbeitung jedes Materials. Die bei diesem Verfahren entstehende intensive Wärme kann, insbesondere beim Schneiden empfindlicher Werkstoffe, zu thermischen Verformungen führen.

Thermische Auswirkungen beim Plasmaschneiden

Plasma blickt auf eine rund 70-jährige Geschichte zurück. Ein Plasmabogen besteht aus ionisierter Materie im gasförmigen Zustand und kann Temperaturen von über 30.000 Kelvin erreichen. Beim Plasmaschneiden wird das Material durch einen stark gebündelten Plasmabogen geschmolzen und aus dem Spalt herausgeschleudert. Eine Plasmaschneidemaschine wird zum Schneiden von Metallen, Edelstahl und anderen stromleitenden Werkstoffen eingesetzt. Zu den Vorteilen des Plasmaschneidens zählen hohe Schnittgeschwindigkeiten, der Verzicht auf eine Vorwärmung vor dem Schneidvorgang sowie die Möglichkeit, Schnittkanten von guter Qualität zu erzielen. Letzteres senkt die Betriebskosten erheblich. Nachteile des Plasmaschneidens sind hingegen das Risiko einer Verhärtung des Materials in den Randbereichen und ein begrenzter Anwendungsbereich hinsichtlich der zu schneidenden Werkstoffe. Je nach Art der zu schneidenden Werkstoffe kann sich das Wasserstrahlschneiden als bessere Lösung erweisen.

Laserschneiden: außergewöhnliche Präzision

Im Vergleich zu anderen Technologien ist die Geschichte des Lasers die jüngste. Derzeit ist die Laserschneidtechnologie zeichnet sich durch hohe Geschwindigkeit aus und eignet sich für die Bearbeitung verschiedener Stahlsorten und Nichteisenmetalllegierungen (z. B. das Schneiden von Aluminium). Beim Laserschneiden werden Laserstrahlen verwendet, die durch Halbleiter erzeugt und über einen Lichtleiter zum Schneidkopf geleitet werden. In einer Laserschneidmaschine wird das Licht durch ein Medium gebündelt und mit hoher Energie emittiert, weshalb bei diesem Verfahren eine Wärmeeinflusszone unvermeidbar ist. Eine Laserschneidmaschine erzeugt einen sehr schmalen Schnittspalt, und ihre Präzision wird nur noch vom Wasserstrahlschneiden übertroffen.

Wärmeeinflussfreier Prozess: Wasserstrahlschneiden

Verschiedene Schneidtechnologien führen zu unterschiedlichen Schnittkanten. Bei der Auswahl einer Schneidemaschine sollte das Tätigkeitsprofil berücksichtigt werden, um die beste Technologie unter den derzeit verfügbaren Schneidverfahren auszuwählen. Einer der wichtigsten Vorteile von des Wasserstrahlschneidens ist das Fehlen einer Wärmeeinflusszone. Im Gegensatz zu anderen Technologien ist die Bandbreite der schneidbaren Materialien bei einer Wasserstrahlschneidemaschine unbegrenzt.

Das Wasserstrahlschneiden ist ein effizientes und wirtschaftliches Verfahren. Geräte wie der Pro-X 3D-Schneidkopf von Eckert tragen dazu bei, die Kosten für das Wasserstrahlschneiden zu minimieren. Dank der Möglichkeit, unter einem Winkel von +/- 60 o zu bearbeiten und den Kegel auszugleichen, wird eine hohe Genauigkeit sowie eine praktisch nullige Kantenneigung erreicht.

Welche Methode sollte man zum Schneiden von Metallen wählen?

Eckert bietet modernste und bewährte CNC-Bearbeitungssysteme in allen Technologien . Unabhängig vom Verwendungszweck der Schneidemaschine beraten Sie unsere Experten, die seit vielen Jahren in der Branche tätig sind, professionell bei der Auswahl der besten Lösung.

Parameter wie Wasserdruck oder die Verwendung von Schleifkörnern müssen an die Materialeigenschaften des Werkstoffes angepasst werden. Mithilfe von modernen CNC-Systemen können Wasserstrahlschneidanlagen einfach programmiert werden und automatisch arbeiten.

Mithilfe einer Pumpe wird Wasser so stark unter Hochdruck gesetzt, dass es durch ein großes Kontingent von Materialien schneiden kann. Dem Strahl können Schleifkörner beigemischt werden, sodass auch Stahl von bis zu 150mm Materialdicke für eine Wasserstrahlschneidanlagen kein Problem darstellt.

Wasserstrahlschneidanlagen sind hochkomplexe Maschinen, die individuell angepasst und ausgestattet werden können. Die Preisspanne kann daher weit auseinander reichen und wird von Herstellern auf Anfrage bekannt gegeben.

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