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Wasserstrahlschneiden

Beim Wasserstrahlschneiden wird ein Werkstück durch einen Hochdruckwasserstrahl getrennt. Der Wasserstrahl hat dabei einen Arbeitsdruck bis zu 6000 bar. Die Austrittsgeschwindigkeit aus der Düse kann mit bis zu 1000 m/s etwa die dreifache Schallgeschwindigkeit erreichen [1]. Ein Vorteil des Wasserstrahlschneidens gegenüber dem Laserschneiden oder Brennschneiden ist, dass das Material nur wenig erwärmt wird. An der Schnittstelle entsteht eine Temperatur während des Schneidvorganges von 60 - 80 °C. Durch den "kalten Schnitt" entsteht weder mechanischer Verzug im Bauteil noch besteht die Gefahr einer Veränderung im Gefüge des Werkstoffes [2].

Beim Wasserstrahlschneiden unterscheidet man zwischen dem Abrasivstrahlschneiden und dem Reinwasserstrahlschneiden. Beim Reinwasserstrahlschneiden wird reinem Wasser ohne weitere Zusätze geschnitten. Hierbei lassen sich nur duktile Materialien wie beispielsweise Schäume. Elastomere, Vliese geringer Dicke schneiden. Beim Abrasivstrahlschneiden wird dem Wasser noch ein abrasiver Zusatz hinzugefügt, beispielsweise ein spezieller sehr feiner Sand. Der Vorteil beim Wasser-Abrasivstrahlschneiden ist ein deutlich erweitertes Materialspektrum. Es lassen sich dadurch auch spröde und gehärtete Werkstoffe sowie Schicht-Verbundwerkstoffe aus duktilen und spröden, weichen und harten Werkstoffen bearrbeiten. Dies ist mit anderen Verfahren oft nicht möglich, sodass praktisch jeder Werkstoff mittels Wasser-Abrasivstrahlschneiden bearbeitet werden kann.

Leitungen, Dichtungen, Hochdruckpumpe und Düsen einer solchen Anlage unterliegen dabei extremen mechanischen Anforderungen. Dementsprechend hoch sind auch die Anforderungen an die Qualität des verwendeten Schneidwassers. Das Wasser muss daher möglichst frei von gelösten Mineralien und Gasen sein. Andernfalls führen die Mineralien zu Ablagerungen im Hochdrucksystem und irreparablen Schäden. Kleinste Mengen gelöster Gase aus der Atmosphäre können in der Pumpe, Ventilen und Düsen zu Kavitation führen und die genannten Bauteile zerstören [3].

Quellen

[1] Wikipedia, http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstrahlschneidemaschine, abgerufen 18.3.2014

[2] Fraunhofer IPT, URL http://www.ipt.fraunhofer.de/de/kompetenzen/Dienstleistungen/Wasserstrahlschneiden.html, abgerufen 18.3.2014

[3] Liquipure http://liquipure.de/de_ind_wasserstrahl-schneidanlagen.phtml, abgerufen 18.3.2014


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