Wasserstrahlschneiden: Effektiv, flexibel und präzise Für unterschiedlichste Materialien und Schneidstärken von 0,1 – 300mm.

Reinwasserschnitt Detail
STM Reinwasser-Anlage in Aktion.

Wasserstrahlschneiden ist eines der am schnellstwachsenden industriellen Fertigungsverfahren. Besonders die vielseitigen Anwendungsfelder, die einfache Handhabung und die Effektivitätssteigerungen überzeugen Anwender in verschiedensten Branchen STM Wasserstrahlschneid-Anlagen in ihre Produktionsprozesse zu integrieren. Die Technologie des Wasserstrahlschnitts erlaubt es nahezu jedes Material zu schneiden. Deshalb sind STM Systeme im Werkzeug- und Formenbau, der Automobil-, Luft- oder Raumfahrtindustrie, im Stein- und Fliesen-Bereich sowie im Metallbau oder der Lohnfertigung zu finden.

Erfahren Sie mehr über die Vorteile des Wasserstrahlschneidens.

Die Technologie des Wasserstrahlschneidens

Beim Wasserstrahlschneiden wird Wasser mit einem Druck von 4000-6000 bar durch eine Düse gedrückt. Dadurch enstehen enorme Geschwindigkeiten. Das Wasser tritt mit Mach 2 als 2-facher Luft Schallgeschwindigkeit (Mach) aus. Der Vorteil ist, das Werkstück bleibt nahezu kalt, weil der Schnitt durch das Wasser sofort gekühlt wird. Durch den Wasserstrahlschnitt entstehen keine Gefügeveränderungen, Aufhärtungen oder schädliche Gase.

Reinwasserschnitt

Schema Reinwasser
Prinzip Reinwasserschnitt

Der reine Wasserstrahl trennt weiche Materialen wie Schaumstoff und Gummi. Er wird auch in der Lebensmittelindustrie verwendet. 

Die Vorteile des Reinwasserschnitts:

  • Sehr dünner Strahl (Normalbereich von 0,1 bis 0,25 mm)
  • Extrem detaillierte Geometrie
  • Sehr geringer Materialverlust durch Schneidbearbeitung
  • Einfaches Einspannen

Abrasiv-Wasserstrahlschneiden

Schema Abrasiv
Prinzip Abrasiv-Schneiden

Wird dem Wasserstrahl nach der Wasserdüse Abrasiv (Granatsand) beigemengt, können harte Materialien wie Glas, Metall, Verbundwerkstoffe usw. bis 300 mm Stärke getrennt werden. Generell kann gesagt werden, dass sich mit dem Abrasiv-Wasserstrahl Materialien bis zur Härte des Abrasivs (Mohssche Härte von ca. 8) schneiden lassen.

Die Vorteile des Abrasiv-Schneidens:

  • Extrem vielseitiges Verfahren
  • Keine Wärmeeinflusszonen
  • Keine mechanische Belastung
  • Dünner Strahl (0,5 bis 1,3 mm Durchmesser)
  • Kaum oder keine Schnittgrate

Schnittqualität

Je schneller man mit dem Wasserstrahl schneidet, desto rauer ist der Schnitt. Prinzipiell ist zu sagen, dass sich bei Verdoppelung der Materialstärke der Vorschubwert um mehr als die Hälfte halbiert. 

Feinschnitt
Normalschnitt
Grobschnitt

Je schneller geschnitten wird, desto schmaler ist die Schnittfuge am Austritt des Wasserstrahls an der Unterkante des Materials. Die Schnittbreite am Eintritt ist meist 1 mm. Beim „Feinschnitt“ ist die Schnittfuge am Austritt ca. 0,8 mm breit, beim „Normalschnitt“ ca. 0,5 mm breit und beim „Trennschnitt“ ca. 0,3 mm.

ACHTUNG - Dieses Verhältnis wirkt sich am stärksten bei dünnen Materialien aus. Dadurch ist beim „Normalschnitt“ von Edelstahl 2 mm die Winkelabweichung ca. 7° und hingegen bei Edelstahl 50 mm nur ca. 1°.

Wovon hängt die Schnittqualität ab?

Die eingesetzten Betriebsmittel wie Fokussierrohre und Wasserdüsen kommen von ein paar wenigen Lieferanten weltweit. Durchwegs gleiche physikalische Ausgangsparameter wie Druck und Wassermenge ergeben sehr ähnliche Schnittergebnisse.

Der entscheidende Unterschied liegt wie üblich im Detail. De facto geht es darum, wie gut ein Wasserstrahl-Schneidsystem in sich abgestimmt ist und wie präzise es sich der jeweiligen Schneidaufgabe anpassen lässt. In diesem Zusammenhang ist die Schneidgeschwindigkeit maßgeblich, die den wesentlichsten Einfluss auf Qualität und Kosten hat.

Die Schneidgeschwindigkeit ist zum überwiegenden Teil nicht von den Basisparametern wie Wasserdruck oder Wassermenge abhängig - herstellerübergreifende Unterschiede bewegen sich hier im einstelligen Prozentbereich - sondern von der erforderlichen Schneidqualität.

Der Unterschied zwischen Qualitätsschnitt und Trennschnitt liegt bei der 3-fachen Geschwindigkeit und somit auch bei den 3-fachen Kosten.

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