Um beim Wasserstrahlschneiden die besten Ergebnisse zu erzielen, braucht es einen passenden Schneidkopf. Mit dem Wasserstrahlschneidkopf wird nicht nur der Strahl des Wassers gesteuert. Der Schneidkopf dient auch dazu, Zusätze wie Abrasivmittel dem Reinwasser zum Schneiden beizumischen.

Der Wasserstrahlschneidkopf kann an der Schneidmaschine ausgewechselt werden. Es gibt verschiedene Konstruktionen, die sich je nach Werkstoff und gewünschtem Schnittergebnis besser eignen.

Hohe Anforderungen an einen Schneidkopf

Der Wasserstrahlschneidkopf muss einen Wasserdruck von 500 bis zu 6.000 bar widerstehen können. Das Material, aus dem er besteht, spielt daher eine besonders wichtige Rolle. Nur so kann ein dauerhafter und dauerhafter Betrieb gewährleistet werden.Für die Herstellung von Wasserstrahlschneidköpfen werden in der Regel verschiedene Legierungen verwendet. Diese müssen neben dem Wasserdruck auch für hohe Temperaturen geeignet sein. Die gängigsten Baustoffe sind:

• Stahl

• Edelstahl

• Aluminium

• Bronze

• Kupfer

Bei einigen Anwendungen können auch Materialien wie Titan oder Keramik verwendet werden.

Aufbau von einem Wasserstrahlschneidkopf

Der Aufbau ist bei allen Wasserstrahlschneidköpfen sehr ähnlich. Zunächst wird Wasser unter Hochdruck durch eine Reinwasserdüse gepresst. Je nach Schneidkopf folgt anschließend eine Mischkammer mit einer Zuführung von Abrasivmitteln. Mit oder ohne Abrasivmittel WIRD das Hochdruckwasser durch ein Fokussierrohr geleitet. Der Strahl verlässt nun den Wasserstrahlschneidkopf und trifft wenige Millimeter darunter auf den Werkstoff.

Je nachdem, was für eine Fokussierdüse verwendet wird, nimmt der Wasserstrahl aus dem Schneidkopf einen Durchmesser von 0,08 mm bis 0,2 mm an. Beim Gebrauch eines Schleifmittels ist der Durchmesser größer. Das Wasser verlässt im Schnitt mit einer Geschwindigkeit von 1000 km/h den Wasserstrahlschneidkopf.

Es ist möglich, eine Wasserstrahlschneidmaschine mit einem Schneidkopf oder mehreren Schneidköpfen auszustatten. Dies macht die Maschine insbesondere bei der Fertigung von vielen Kleinteilen wesentlich gedruckter, da mehrere Teile gleichzeitig ausgeschnitten werden können. Bei Eckert können Maschinen mit bis zu 12 Wasserstrahlschneidköpfen ausgestattet werden. Bei der Wahl der Hochdruck-Berufspumpe hilft Ihnen natürlich ein technischer Berater von Eckert.

Die richtige Schnittqualität wählen

Die große Präzision und hohe Qualität wird durch die Funktionalität des Wasserstrahlschneidkopfes gewährleistet. Laut der Norm SN 214001 gibt es fünf Qualitätsstufen, in die sich die Schnittqualität einteilen lässt. Sie lässt sich anhand der Rautiefen der Schnittkante bestimmen (annähernde Rz-Werte):

• Q1: Trennschnitt

• Eintritt: 18 µm

• Austritt: 51 µm

• Q2: Rauer Schnitt

• Eintritt: 18 µm

• Austritt: 23 µm

• Q3: Standardschnitt

• Eintritt: 17 µm

• Austritt: 20 µm

• Q4: Schnitt mit hoher Qualität

• Eintritt: 14 µm

• Austritt: 18 µm

• Q5: Herausragender Qualitätsschnitt

• Eintritt: 14 µm

• Austritt: 15 µm

Es gibt maßgebliche Faktoren, um diese Schnittqualität zu erreichen. Neben dem Wasserdruck beeinflussen auch die Schnittgeschwindigkeit und die mögliche Zugabe eines Abrasivmittels das Endergebnis.

2D- oder 3D-Wasserstrahlschnitt?

Typischerweise wird ein 2D-Wasserstrahlschneidkopf für einfache Schneidaufgaben eingesetzt. Ein Beispiel ist das Schneiden von Längs- oder Querschnitten durch Metallplatten. Ein Wasserstrahlschneidkopf hat häufig eine kleine, leichte Bauweise mit einem festen Kegelwinkel zur Fokussierung. Für komplexere Aufgaben wie die Herstellung von Teilen aus schwer zu bearbeitenden Metallen oder Kunststoffen wird dagegen der 3D-Wasserstrahlschneidkopf eingesetzt. Dieser Schneidkopf verfügt in der Regel über eine weitaus größere Flexibilität.

Der Kegelwinkel ist beim 3D-Wasserstrahlschneidkopf einstellbar. Der Auftreffwinkel ermöglicht es, das Wasser präziser auf die Schnittfläche zu lenken und somit den Nachbearbeitungsaufwand erheblich zu reduzieren.

Individuelle Beratung bei Eckert Cutting

Haben Sie noch weitere Fragen zur Technik des Wasserstrahlschneidkopfes oder wünschen Sie eine individuelle Beratung? Unsere Experten von Eckert Cutting stehen Ihnen gerne zur Seite!