Probieren geht …

Vielseitigkeit ist die Stärke des Wasserstrahlschneidens, Präzision eher nicht – so zumindest eine gängige Meinung. Diese Meinung ist falsch. Eine Bestandsaufnahme.

16. Februar 2019
Probieren geht …
Derart feine Schnitte waren vor wenigen Jahren noch undenkbar. (Bild: Innomax)

Hochdruckwasserstrahlschneidanlagen können die unterschiedlichsten Werkstoffe bearbeiten. Beim Reinwasserschneiden werden weiche Materialien in Form gebracht (Schaumstoffe, Gummi, Leder, Textilien, Lebensmittel, …). Für harte Materialien wird dem Wasserstrahl scharfkantiger Sand zugeführt. Im Ergebnis erhält man einen etwa 1 Millimeter schmalen Abrasivstrahl, der mit Schallgeschwindigkeit das Material im Schnittspalt wegschleift. Durch das ständig neu zugeführte Wasser ist automatisch die Kühlung im Schnittspalt hergestellt, Schleiftemperaturen von 50 °C werden in der Regel nicht überschritten. Gleichzeitig beträgt die mechanische Belastung an den Flanken des Schnittspaltes weniger als 5 Newton. Das Grundverfahren ist also recht einfach und den thermischen Verfahren (Laser-, Plasma- und Brennschneiden) in den beschriebenen Punkten überlegen. Es gibt natürlich mehrere Hersteller von Wasserstrahlschneidanlagen für unterschiedlichste Anwendungen. Das heißt wiederum für alle potenziellen Nutzer dieser Technologie, dass vor dem Kauf einer Maschine – aber auch für die Vergabe von Dienstleistungen – sehr genau geprüft werden muss, welcher Anbieter im Einzelfall die richtige Anlage hat.

Lebenslang keine Update- oder Upgrade-Gebühren

Die maschinenbautechnische Ausführung, die möglichst komfortable Steuerungssoftware als auch Nebenaggregate wie Abrasivzuführung und automatische Entschlammung sind wichtige Bestandteile eines Wasserstrahlschneidsystems. Sie bestimmen den Komfort für die Bediener, die direkten Einflüsse in der Maschinenumgebung sowie die Möglichkeit behördlich vorgegebene Umweltauflagen einhalten zu können.

Anlagen mit Schneidtisch für 2D- und 3D-Anwendungen unterscheiden sich diese Anlagen in der Größe der Verfahrwege und der zu erreichenden Teilegenauigkeit.

In Kompaktanlagen sind Ausleger- und Brückensysteme zu finden, bei Großanlagen überwiegend Systeme in Gantry-Bauweise. Häufig vertreten sind Schneidtische mit 3.000 x 1.500 Millimetern Verfahrweg, da insbesondere im Metallbereich sogenannte Großformattafeln komplett bearbeitet werden können.

Für das 3D-Schneiden auf Großformattafeln sollte man allerdings auf Maschinen mit Verfahrwegen von 4.000 x 2.000 Millimetern oder größer ausweichen, da die 3D-Schneidköpfe den normalen Verfahrweg in X und Y je nach Bauform entsprechend einschränken. Dies gilt häufig auch für andere Zubehörteile wie Bohrkopf, Rotationsachse und Höhensensor.

Parallelbearbeitung als Normalfall?

Je nach Aufgabe werden auch Mehrkopfanlagen benötigt. Bei diesen Maschinen sind auf einer Hauptachse mehrere Schneidköpfe angebracht. Je nach benötigtem Komfort werden teilweise auch mehrere steuerbare Z-Achsen angeboten.

Bei Großanlagen mit Y-Portalen von 2 Metern oder größer und X-Verfahrwegen von 6 Metern oder größer gibt es mittlerweile sogar Mehrfachportale auf einem Schneidtisch. Dies ermöglicht es, entweder parallel gleiche Aufgaben zu erledigen oder auch komplett andere Schneidaufgaben in derselben Zeit durchzuführen. Diese Variante ergibt insbesondere dann Sinn, wenn zum Beispiel Standardschnitte, Präzisionsschnitte sowie 3D-Schnitte auf ein und derselben Anlage zu verschieden Zeiten oder auch gleichzeitig ohne Umrüsten durchzuführen sind.

Die allermeisten Materialarten sind prinzipiell geeignet, per Wasserstrahlschneiden in Form gebracht zu werden. Insbesondere für Konturzuschnitte, die mittels traditioneller Verfahren teilweise nur sehr aufwendig herzustellen sind.

Es gilt für sehr viele Materialien zu beachten, dass mittels Wasserstrahlschneiden ein natürlicher Schneidkonus erzeugt wird. Der kann zwar durch einen langsamen Vorschub verringert werden, was allerdings schnell eine Absage an die Wirtschaftlichkeit bringt. Daher gibt es bei Innomax/Omax als Präzisions-Wasserstrahlschneidanlagenhersteller (weltweit mehr als 6.000 Anlagen im Einsatz) seit mehr als einem Jahrzehnt den sogenannten Tilt-A-Jet, ein lokal schnell agierender Fünfachskopf, welcher die Konizität aus einer SW-gesteuerten Technologiedatendatenbank bis auf ± 0,02 Millimeter genau ausgleicht – und sogar definierte kleine Koni (zum Beispiel Freiwinkel) präzise herstellt.

Auch die Maschinenbedienung soll möglichst einfach sein. Vorkalkulation und tatsächliche Kosten müssen heutzutage unbedingt übereinstimmen. Und die einschlägigen Umweltzertifikate (Reach) sollten vorliegen.

Omax betont, dass zeitlebens der Anlage niemals Update- oder Upgrade-Gebühren für die Maschinenlizenz und alle parallel installierten Bürolizenzen anfallen.

Testschnitte beim Anbieter empfehlenswert

Vor der Entscheidung empfiehlt es sich, Testschnitte bei den infrage kommenden Lieferanten durchzuführen. Dazu bringt man einfach CAD-Daten und Material zum Termin mit. So lässt sich dann am besten beurteilen, wie man von der Zeichnung zum fertigen Bauteil kommt.

Erschienen in Ausgabe: 01/2019
Seite: 50 bis 51