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Technologie

Prokutec bietet Ihnen die Problemlösungen, die Sie schon lange gesucht haben!
Lassen Sie sich von den Vorteilen des Wasser- und Abrasivstrahlschneidens überzeugen und gewinnen Sie neue Möglichkeiten für Ihre Fertigung. Als einer der ersten Anbieter dieser innovativen Technologie sind wir mit unserem langjährigen Know-how in der Lage, maßgeschneiderte Lösungen für Ihre Fertigungsprobleme anzubieten. Gerade wenn herkömmliche Bearbeitungsverfahren an ihre Grenzen stoßen, ist das Wasserstrahlschneiden eine interessante und kostengünstige Alternative. Auch bei der Bearbeitung von problematischen Werkstoffen bietet Ihnen Prokutec Vorteile, die Sie andernorts vergeblich suchen. Nutzen Sie unsere Erfahrung, um die Möglichkeiten des Wasserstrahlschneidens zu Ihrem Vorteil anzuwenden und steigern Sie dadurch Ihre Produktivität. Durch unseren modernen Maschinenpark sind wir in der Lage, Ihnen umfangreiche Komplettlösungen inklusive mechanischer Bearbeitung anbieten zu können.

 

Grundprinzip Abrasivstrahlschneiden
Gleich dem Wasserstrahlschneiden, mit dem einen Unterschied, daß dem Wasserstrahl nach dem Verlassen der Düse in einer speziellen Mischkammer ein feinkörniges Abrasivmedium beigemischt wird, welches durch das Wasser mitgerissen und beschleunigt wird. Das Schneidwasser wird nach dem Verlassen des Werkstücks in einem mit Wasser und teilweise auch mit Keramikkugeln gefüllten Becken (Catcher) aufgefangen, um die im Strahl noch vorhandene Restenergie abzubauen. Anschließend wird das Wasser nachgeschalteten Sedimentationsbecken zugeführt, in denen die Abtragsprodukte und das Abrasivmittel vom Wasser zur weiteren Entsorgung getrennt werden.

Wasserstrahlschneiden

Vorteile

In immer mehr Gebieten der Fertigung kommt das Wasser- und Abrasivstrahlschneiden zum Einsatz. Folgende Vorteile machen das Wasserstrahlschneiden zu einer Technologie der ganz besonderen Art:

  • Staubfreiheit: es erfolgt keine Staubbelastung der Umwelt, da die beim Schneiden entstehenden Abtragspartikel sofort vom Wasserstrahl gebunden und abtransportiert werden
  • Keine Schädigungen der Schneidkanten: keine mechanische und thermische Schädigung der Schneidkanten
  • Kein Werkzeugverschleiß: der Verschleiß ist im wesentlichen auf die Düse beschränkt, deren Standzeit relativ hoch ist
  • Gute Materialausnutzung: d.h. geringer Schneidabfall, da der Schneidspalt entsprechend dem Strahldurchmesser klein ist (Strahldurchmesser 0,8 bis 1,2 mm)
  • Beliebige Konturen möglich: es lassen sich beliebige Konturen schneiden (sehr kleine Radien möglich)und der Schnitt kann an jeder beliebigen Stelle der Werkstückoberfläche beginnen und enden
  • Flexible Umgebung: es kann sowohl in explosionsgefährdeter Umgebung als auch unter Wasser geschnitten werden
  • Für klebrige Stoffe geeignet: das Werkzeug braucht nicht gereinigt zu werden, daher auch zum Schneiden klebriger Stoffe geeignet
  • Einsatz von mehrern Düsen: ein Druckerzeugungsaggregat kann mehrere Düsen gleichzeitig bedienen
  • Gut automatisierbar: mit Hilfe von CNC Steuerungen
  • Keine aufwendigen Fundamente erforderlich: bei der Installation einer Wasserstrahlschneidanlage
  • Werkstückspanneinheiten können sehr leicht und einfach ausgeführt werden: Bearbeitungskräfte wirken im wesentlichen nur in Strahlrichtung
  • Keine Funkenbildung

Nachteile

Hohe technologische Anforderungen an den Hochdruckteilen der Anlage
Hohe Investitionskosten für die Anlage
Verfahrensbedingte Konizität der Schnittkante (allerdings auch bei Laser- und Plasmaschneiden)
Riefenbildung an der Schnittkante bei höheren Vorschubgeschwindigkeiten
Korrosionsgefahr für die Bauteile.

Geschichte

Erste Versuche mit Hochdruckwasserstrahlen als Werkzeug wurden in den dreißiger Jahren dieses Jahrhunderts von russischen und amerikanischen Bergbauingenieuren beim Abbau von Kohle und Gestein gemacht. Man versuchte Wasser nicht nur zum Transportieren der Erze, sondern auch zum Schneiden der geförderten Erze einzusetzen.
Bereits 20 Jahre später hatten Techniker in der UdSSR das Verfahren zur Druckerzeugung so weit verbessert, daß Drücke bis zu 2.000 bar zum Schneiden von Gestein verwendet wurden. In den U.S.A. brachte man solche leistungsfähige Druckübersetzeranlagen erst zehn Jahre später zur Serienreife.

Erste Hinweise auf die erosive Wirkung schnell strömender Fluidteilchen bekam man bei der Untersuchung von Verschleißphänomenen an Schiffsschrauben und Wasserturbinen.1961 wurden dann erstmalig Versuche zum Trennen von technischen Werkstoffen mit dem Wasserstrahl durchgeführt. Der erste kommerzielle Einsatz ergab sich Anfang der siebziger Jahre beim Zuschnitt in der Möbelindustrie und 1975 kam dann der Durchbruch durch ökonomisch sinnvolle Anwendungen in der Baustoff-, Kunststoff und Wellpappenindustrie.

Die industrielle Anwendung von Hochdruckwasserstrahlern wurde erst mit der Entwicklung von standfesten Hochdruckpumpen zur Erzeugung von Dauerdrücken über 2.000 bar möglich. Mit diesen Anlagen konnten weniger harte Materialien wie Holz, Papier, Vliese und Nahrungsmittel wirtschaftlich geschnitten werden. Seit Beginn der achtziger Jahre können mit dem Einsatz von leistungsfähigeren Pumpen, die bei vernünftigen Volumenströmen noch Drücke bis 4.000 bar dauerhaft erzeugen können und unter Beimischung von harten und scharfkantigem Abrasivmittel zum Wasserstrahl problemlos auch hochfeste Werkstoffe wie Edelstähle, Titan und Keramik oder sensible Materialien wie Glas oder Faserverbundstoffe geschnitten werden.

Zukunft

In der Forschung sind heute bereits Anlagen im Einsatz, mit denen sich Drücke bis zu 10.000 bar realisieren lassen. Auch an noch höheren Drücken wird experimentiert.

Ein weiteres Experimentierfeld ist das Wasserstrahldrehen, bei dem der Wasserstrahl die Funktion des Drehmeißels übernimmt. Hierbei ist es allerdings sehr schwer, vernünftige Oberflächen zu erzielen.
Korrosionsgefahr für die Bauteile