Die schmutzen nicht

Wasserstrahlschneiden ist extrem vielseitig, aber Energieverlust und Ablenkung führen oft zu einer schrägen Schnittkante – ein Fehler, der sich mit 3D-Köpfen leicht kompensieren lässt.

01. Mai 2017
Das neue Trennverfahren von Innomax schneidet fast jedes Material, ohne thermische Schäden und Aufhärtungen. (Bild: Innomax)
Bild 1: Die schmutzen nicht (Das neue Trennverfahren von Innomax schneidet fast jedes Material, ohne thermische Schäden und Aufhärtungen. (Bild: Innomax))

Vor rund 20 Jahren begann Omax vor den Toren Boe­ings nahe Seatt­le, durch spezielle Steuerungsalgorithmen Winkelschneidköp­fe zur automatischen Kompensation des Konus am Schnittspalt zu nutzen. Mit Hochdruckpumpen und Unterwasserschnitt wollte Omax die Technik präzise, sauber und leise machen. Die Luftfahrtindustrie hatte großes Interesse, Leichtbau- und Verbundmaterialien wirtschaftlich und genau zu bearbeiten – mit thermischen Schneidverfahren wie Laser oder Plasma ist das kaum möglich.

Weltweit sind inzwischen 5.000 Omax-Wasserstrahlschneidsysteme in Betrieb – in großen Industrieunter­nehmen, an Hochschulen und in der Forschung, aber auch bei Mittelständ­lern und in Handwerksbetrieben, die schnell und flexibel viele Konturen in unterschiedlichsten Materialien erzeugen müssen.

Seit mehr als 13 Jahren werden diese präzisen und prozesssicheren Schneidanlagen durch das deutsche Unternehmen Innomax technisch unterstützt und in Europa angeboten. Alleine in Deutschland stehen inzwi­schen 300 Omax-Anlagen, etwa in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, der Sonderfertigung, im Prototypenbau oder im Betriebsmittel- und Vorrichtungsbau.

Unternehmen aus der Metallbearbeitung und dem Maschinen- und Apparatebau schätzen die flexible und einfache Bedienung: Ohne langes Umrüsten oder spezielle Werkzeuge werden DXF- oder DWG-Dateien durch die Omax-Steuerung zu fertigen Werkstücken verarbeitet.

Genauigkeit im Hundertstelbereich

Auch der Werkzeugbau hat entdeckt, dass Omax-Schneidsysteme das langsame Draht­erodieren oder das materialintensive Fräsen ergänzen oder gar ersetzen können. Abstreifer, Halte- und Führungsplatten von Stanzwerkzeugen können auf diese Weise schnell und wirtschaftlich im Hundertstelbereich genau geschnitten werden – Stanzmatrizen wer­den wirtschaftlich vorbear­beitet. Prototypen lassen sich schnell fertigen. Neue Materialien – wie Verbundwerkstoffe, Glas- und Kohlefaser oder Kera­mik – lassen sich ohne Hitzeschäden bearbeiten.

Innomax hat in Mönchengladbach inzwischen ein Technologiezentrum mit fünf Omax-Anlagen der Baureihen ›Omax‹, ›Maxiem‹ und ›Micromax‹ aufgebaut, um Interessenten Möglich­keiten und Schneidergebnisse zu zeigen. Drahterodieren und Fünfachsfräsen können im Vergleich ge­testet werden. Mehr als 40 Mitarbeiter sind alleine in Deutschland, Österreich und der Schweiz als Anwendungs-, Schulungs- und Servicetechniker oder im Bereich Marketing und Vertrieb tätig.

Für Verbrauchsmaterial, Ersatz- und Verschleißteile bietet das große Lager Kunden eine Übernachtlieferung. Inzwischen hat Innomax drei Modellbaureihen:

- Omax: Vorgespannte Rexroth-Kugel­gewinde­spindeln sorgen für eine hohe Positionier- und Wiederholgenauigkeit. Der Präzisionsschwenkkopf ›Tilt-A-Jet‹ kann durch blitzschnelle Auslenkbewegungen und Kompensations-Algorithmen der Omax-Software den Winkel­fehler in dem Schnittspalt auf ± 20 Mikrometer kompensieren. Scherenführungen der Hochdruckleitungen zum Kopf verhindern seitliche Zugkräfte und Vibrationen und erhöhen die erreichbare Genauigkeit. Eine integrierte Wasserniveauregulierung ermöglicht sekundenschnell auf dem trockenen Tisch zu spannen, aber leise und sauber unter Wasser zu schneiden. Die Omax-Präzisionsschneidsysteme sind häufig in anspruchsvollen Bereichen wie dem Werkzeugbau oder in Forschung und Entwicklung zu finden. Die Systeme können 600 mal 600 Millimeter schrittweise bis zu einer Tischgrößevon 4.000 mal 14.000 Millimeter ausgeführt werden.

- Maxiem Modular Line: Diese Systeme können individuell nach der jeweiligen Aufgabe mit verschiedenen Schneidköpfen, Zusatzaggregaten und Zubehör ausgestattet werden. So bezahlt der Anwender nur die Funktionen, die für ihn sinnvoll sind. Der optionale 60-Grad-Winkelkopf A-Jet ermöglicht das Schneiden von 2,5D-Geometrien mit einer Winkelkorrektur bis ± 0,05 Millimeter an der Schnittkante. Die Maxiem-Brückenmaschinen werden dank patentiertem Omax-Intelli-Trax-Antriebssystem leichtgängig wie ein Schienenfahrzeug bewegt. Der Bediener kann zur Not das Portal von Hand stoppen, und es gibt keine Verzahnung, die durch Abrieb Spiel in die Positions­genauigkeit der Anlage brächte.

- Micromax: Speziell für kleinere Strukturen der Medizintechnik, Elektroindustrie und Feinmechanik hat Omax eine Mikro-Wasserstrahlschneidanlage mit Präzisionsschwenkkopf zum automatischen Winkelfehlerausgleich über Omax-Kompensationsalgorithmen entwickelt. Mit Wasserstrahldurchmessern von 0,38 bis 0,25 Millimetern können auch kleinste Innenradien bis 0,125 Millimeter in Werkstücken bis zu einer Größe von 635 mal 635 mal 30 Millimetern realisiert werden.

Import über gängige CAD-Formate

Die Bedienung der Anlagen ist sehr einfach: Die von Omax entwickelte Betriebs- und Zeichnungssoftware ist gut durchdacht und hat viele praktische Funktionen. Zeichnungen lassen sich schnell an der Maschine selbst erstellen. Nur wenige Daten sind nötig, das meiste erledigt die Steuerung von alleine.

Neben den üblichen CAD-Daten wie DXF und DWG kann man sogar 3D-Volumenmodelle (Step, Inventor, Catia, NX, Solidworks) sowie PDF-Dateien und Fotos einlesen und als Schneidvorlage nutzen. Über speziel­le Makros können wiederkehrende Konturen, wie Zahnräder, Flansche, Rohrverschnitte oder Zugproben, über Eingabemasken schnell und ohne Programmierung erzeugt und sofort geschnitten werden.

Die von Omax entwickelten Programme ›Layout‹ (Zeichnungserstellung, Datenimport, Bearbeitung) und ›Make‹ (Betriebssystem mit Schneidzeit- und Schneidkostenberechnung) können auf üblichen Windows-Rechnern installiert werden und enthalten viele automatische Funktionen, wie importierte Zeichnungen säubern (doppelte Linien entfernen oder Lücken schließen), Auto-Pfad (Vorschlag der Bearbeitungsabfolge mit Erkennung von Innen- und Außenkonturen), Verschiebelinien einfügen (etwa für das Aufmaß an Bohrungen), Konturen skalieren, spiegeln, glätten oder kopieren.

Ist die zu schneidende Kontur erstellt oder importiert worden, muss der Bediener nur noch die gewünschte Schneidqualität (Q1 bis Q5) je Konturabschnitt auswählen und die Materialdicke eingeben. Aus einer umfassenden und erweiterbaren Datenbank wählt er das Material und die Steuerung errechnet automatisch alle notwendigen Schneidparameter, um die Bearbeitung zu starten.

Zur schnellen Kalkulation ist die automatische Schneidkostenberechnung hilfreich – hier kann eine Zeichnung eingelesen und der Bearbeitungspreis schnell ermittelt werden. Der Bediener hinterlegt einen von außen nicht sichtbaren Kostensatz und die Steuerung zeigt sofort den Endpreis. Die Omax-Software simuliert nicht nur Schneidzeit und -kosten, sondern berechnet in Echtzeit alle Verfahrwege und Steuer­befehle – so, wie sie später von jeder Omax-Schneidanlage, egal welcher Baureihe, ausgeführt werden.