Wasserstrahlschneiden

Verfahrensdefinition:
Das Abrasiv-Wasserstrahlschneiden stellt eine leistungssteigernde Verfahrensvariante des Schneidens mittels Wasserstrahls dar, dem hierbei Feststoffe wie Granat, Olivin, Korund o.a. beigemischt werden. Während beim reinen Wasserstrahlschneiden der Wasserstrahl das trennende Werkzeug bildet (Einsatzgebiet: nichtmetallische Werkstoffe wie z.B. Gummi, Pappe, Schaumstoffe, Textilien), dient das Wasser beim Abrasiv-Verfahren vorwiegend als Energieübertragungsmedium zur Beschleunigung der Feststoffpartikel (Abrasivsand). Hierbei werden die einzelnen Abrasivkörner durch den Wasserdruck von ca. 4000 bar auf eine Geschwindigkeit von annähernd 3-facher Schallgeschwindigkeit beschleunigt.

Der Unterschied der beiden Schneidverfahren ist der nachfolgenden Skizze zu entnehmen:

Bei der Bearbeitung metallischer Werkstoffe mit dem Abrasiv-Wasserstrahl können die Abtragungsphänomene als Mikrozerspanungsvorgänge gedeutet werden. Die deformationsbedingte Reibungs- und Umformwärme verursacht keine thermische Beeinflussung der schnittflächennahen Randzone. Ebenso lässt sich keine Kaltverfestigung nachweisen. Somit entfällt bei Anwendung dieser Schneidtechnologie die aufwendige und zudem teure Nacharbeit, die bei Nutzung herkömmlicher thermischer oder mechanischer Trennverfahren unumgänglich war.

Eine exakte Definition der erreichbaren Schnittfläche ist durch die Vielzahl der Einflussgrößen nur bedingt möglich. Um eine Unterteilung verschiedener Qualitätsstufen vornehmen zu können, ist folgende Einteilung getroffen worden:
 

Trennschnitt:
Glattschnittanteil > 0,2
Trenngeschwindigkeit = maximale Schneidgeschwindigkeit
Der Trennschnitt ist ein geschwindigkeitsoptimierter Schnitt, bei dem die Verfahrensparameter so gewählt werden, daß ein Teil so schnell wie möglich bearbeitet werden kann.
 

Standardschnitt:
Glattschnittanteil = 0,5
Halbe Trenngeschwindigkeit
Der Standardschnitt ist gekennzeichnet durch gute Kanten- und Eckenqualität bei wirtschaftlich sinnvoller Schneidgeschwindigkeit.
 

Feinschnitt:
Glattschnittanteil > 0,8
(d.h. der Glattschnitt hs beträgt mehr als 80 % der Gesamthöhe s)
Beim Feinschnitt werden die Verfahrensparameter so eingestellt, daß die Kantenqualität sehr gut wird. Der Glattschnittanteil ist sehr groß, die Kanten sind nahezu rechtwinklig.