Wasserstrahlschneiden ist ein nicht thermisches Kaltschneidverfahren zum präzisen Abtragen und Trennen von Werkstoffen, insbesondere auch solcher, die aus zwei oder mehr verbundenen Materialien bestehen. Man unterscheidet zwischen Wasserstrahlschneiden mit reinem Wasser und Abrasivschneiden. Mit letzterem kann nahezu jedes Material bearbeitet werden. In der Praxis wird das Verfahren jedoch hauptsächlich zum Trennen harter Werkstoffe wie Stahl, Aluminium, Keramik oder Glas verwendet. Dabei wird dem Wasser ein sogenanntes Abrasiv, das ist ein hartes pulverförmiges Material, z. B. Granat-Sand beigefügt. Schneiden mit reinem Wasser hingegen ist die übliche Methode, um weiche Werkstoffe, beispielsweise Kunst- und Schaumstoffe, Leder, Gummi, Folien oder Papier zu trennen. Die bei diesen Abtrag- und Trennverfahren eingesetzte Werkzeugmaschine heißt Wasserstrahlschneidemaschine. Wie funktioniert eine Wasserstrahlschneidemaschine? Der Materialabtrag bzw. die Trennung des Materials erfolgt bei den Wasserstrahlschneidmaschinen durch hohen Druck. Das verwendete Druckniveau liegt dabei üblicherweise bei ca. 3300 – 4200 bar.
Bei Bedarf kann aber ein Druck von Wasserstrahlschneidmaschinen bis zu 6200 bar erzeugt werden. Die hoch fokussierten Wasserstrahlen treffen auf das Werkstück und trennen mikroskopische Partikel auf dessen Oberfläche ab. Der Schneidstrahl dringt dabei immer tiefer in das Werkstück ein. Im Unterschied zu anderen Schneidverfahren wie dem Plasma- oder Laserschneiden entstehen keine Wärmezonen. Beim Wasserstrahlschneiden kommt es zu keinen thermischen Gefügeveränderungen oder Materialspannungen, wie z. B. Rissbildungen, oder sonstige Materialverformungen des Werkstücks. Eine Wasserstrahlschneidanlage besteht im Wesentlichen aus der Schneideplattform, einer Hochdruck-Wasserpumpe und einer CNC-Steuerung. Hinzu kommen gegebenenfalls noch ein Entsorgungs-/ Zuführungssystem für das Abrasiv. Einfache CNC-Kontrollsysteme lassen nur eine Plottersteuerung zu. Höherwertige Anlagen verfügen neben einer CAD-Schnittstelle auch oft über eine CAM-Anbindung. Die CAD-Software generiert dabei automatisch den Code für die CNC-Steuerung, während die CAM-Software hilft, Fehler bei der Programmierung der CNC-Steuerung zu vermeiden und nebenbei noch die Fertigungsdauer reduziert.
Was sind die Vorteile von Wasserstrahlschneidmaschinen? Schneiden mit Wasser ist eine effiziente, vor allem aber umweltfreundliche Schneidmethode. Da kein Schneidgas zugeführt werden muss, wie es z. B. beim Laserschneiden der Fall ist, können keine gesundheits- oder umweltschädliche Gase oder giftige Dämpfe entstehen. Eine Absaugung bzw. Filterung der Luft entfällt. Auch lästige Schlacke oder Mikro-Staub entsteht bei einem Kaltschneidprozess nicht. Des Weiteren sind nicht nur das Wasser, sondern auch das beim Abrasivschneiden verwendete Granatpulver recycelbar. Im Übrigen sind auch die hohe Präzision und Flexibilität der Arbeitsschritte bei dieser Technik zu berücksichtigen. Unabhängig von Form, Abmessungen oder Material sind millimetergenaue Kontur- und Winkelschnitte möglich und das bereits ab einem Schneidspalt von 0,025 mm. Die typischen Schneidspaltgrenzen liegen normalerweise zwischen 0,076 und 0,127 mm. Die geringen Rüstzeiten der Wasserstrahlschneidmaschinen, erlauben zudem einen schnellen Materialwechsel. Außerdem ist kein Nachschärfen des Werkzeugs notwendig.
Weiterführende Informationen hierzu können Sie beispielsweise auf der Webseite der Perndorfer Maschinenbau KG finden.
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