Präzisions-Wasserstrahlschneiden leicht gemacht
Ein Leitfaden für Interessenten
Potentielle Nutzer der Wasserstrahl-Technologie sollten vor dem Kauf einer Maschine – aber auch für die Vergabe von Dienstleistungen – sehr genau prüfen, welcher Anbieter im Einzelfall die richtige Anlage hat. Diesbezüglich verdient das Portfolio von Innomax mehrere Blicke.
Hochdruckwasserstrahlschneidanlagen können unterschiedlichste Werkstoffe bearbeiten. Beim Reinwasserschneiden werden weiche Materialien in Form gebracht (Schaumstoffe, Gummi, Leder, Textilien, Lebensmittel). Für harte Materialien wird dem Wasserstrahl ein scharfkantiger Sand zugeführt. Im Ergebnis erhält man einen circa 1 mm schmalen Abrasivstrahl, welcher mit Schallgeschwindigkeit das Material im Schnittspalt wegschleift.
Durch das ständig neu zugeführte Wasser ist automatisch die Kühlung im Schnittspalt hergestellt, Schleiftemperaturen von 50 Grad Celsius 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 potentiellen 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. Das gilt selbstverständlich für Anwendungen in allen Bereichen und bei allen Materialien.
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 in der Größe der Verfahrwege und der zu erreichenden Teilegenauigkeit. Bei Kompaktanlagen sind Ausleger- und Brückensysteme zu finden, bei Großanlagen überwiegend Systeme in Gantry-Bauweise. Häufig vertreten sind Schneidtische mit 3000 x 1500 mm 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 4000 x 2000 mm 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 z.B. Bohrkopf, Rotationsachse und Höhensensor.
Je nach Aufgabenstellung 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 zwei Meter oder größer und X-Verfahrwegen von sechs Meter oder größer gibt es mittlerweile sogar Mehrfachportale auf einem Schneidtisch. Dies ermöglicht entweder parallel gleiche Aufgaben zu erledigen, oder auch komplett andere Schneidaufgaben in derselben Zeit durchzuführen. Diese Variante macht 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, welche 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 seit mehr als einem Jahrzehnt den sogenannten Tilt-A-Jet, ein lokal schnell agierender Fünfachs-Kopf, der die Konizität aus einer SW-gesteuerten Technologiedatendatenbank bis auf 0,02 mm ausgleicht, zudem sogar definierte kleine Koni – etwa für Freiwinkel – präzise herstellt.
Auch die Maschinen-Bedienung soll möglichst einfach sein. Vorkalkulation und tatsächliche Kosten müssen heutzutage unbedingt übereinstimmen. Und die einschlägigen Umweltzertifikate (Reach) sollten vorliegen. Hier sei auch erwähnt, dass bei OMAX Modellen zeitlebens der Anlage niemals Update- oder Upgrade-Gebühren für die Maschinenlizenz und alle parallel installierten Bürolizenzen anfallen.
Vor der Entscheidung empfiehlt es sich Testschnitte bei den in Frage 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.
