Wasserstrahlschneiden

Präzises Trennen ohne Materialveränderung

Schneiden mit Wasser bietet zahlreiche Vorteile gegenüber herkömmlichen Schneidemethoden, besonders wenn es um spezielle Anforderungen geht. Lassen Sie sich von uns beraten, wie Sie von dieser präzisen, materialschonenden Methode profitieren können.?Wasser wird niemals stumpf, liefert auch bei sehr vielen Werkstücken gerade Schnittkanten. Es verändert nicht die Materialeigenschaften, wie es andere Schneideverfahren durch die Wärmeentwicklung tun. Damit ist Wasserstrahlschneiden für Edelstahl, Aluminium, Kupfer und Messing hervorragend geeignet, lässt sich aber auch bei Verbundstoffen oftmals besser einsetzen als herkömmliche Verfahren.

Mit oder ohne Abrasivstoffen
Je nach gewünschtem Werkstück, wird unsere moderne Wasserstrahlanlage optimal eingestellt. Damit lassen sich so gut wie alle Materialien bei einer Abmessung von 4000 × 2000 × > 100 Millimeter bearbeiten. Durch den präzisen Schneidkopf und mit einem Druck von 4000 - 6000 bar entstehen Schnittflächen, die Ihren Anforderungen entsprechen.

So gut wie alle Materialien
Abmessung bis 4.000 x 2.000 x > 100 mm
Kostengünstige Zuschnitte durch 4000 bis 6000 bar - Technik
im 1/10mm Bereich präzise und schnell schneiden
Schnittflächen nach ihren individuellen Anforderungen

Wenn Materialveränderung, Präzision, Schnelligkeit und Kosten für die Bearbeitung eines Werkstücks ein Thema für Sie sind, dann rufen Sie uns an oder faxen bzw. mailen uns:

Kontakt: info@vadari.de - Tel.: +49 (0) 4221 / 289229 - 0

Wasserstrahlschneiden - das Prinzip

Wasser mit einem Druck von 4000-6000 barwird durch eine Düse gedrückt, aus der ein gebündelter Wasserstrahl mit 2-facher Luft Schallgeschwindigkeit(Mach) austritt.

Zur Erhöhung der kinetischen Energiewird zum Schneiden von härteren Materialien nach der Wasserdüse Abrasiv(Granatsand) beigemengt. Der Wasserstrahl beschleunigt die Abrasivsandkörner auf ca. Mach 2. Dieses Sand-Wassergemisch schleift sich durchjedes Materialbis zu einer Mohrschen Härte von ca. 8. Das Werkstück bleibt nahezu kalt, weil der Schnitt durch das Wasser sofort gekühlt wird. Durch den Wasserstrahlschnitt entstehen keine Gefügeveränderungen, Aufhärtungenoder schädliche Gase.  

Materialien und Schneidstärken:

Der reine Wasserstrahl mit einer Geschwindigkeit von Mach 2 trennt weiche Materialen wie Schaumstoff, Gummi, usw. 

Kunststoff

Dichtung

Schaumstoff

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

Aluminium	Kupfer	Edelstahl	Glas	Stein

Kunststoff	Karbon

 Der Wasserstrahl - ein universelles Zuschnittswerkzeugfür unterschiedlichste Materialien und Schneidstärken von

0,1 – 300mm.

Schnittqualität:

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

Feinschnitt		Normalschnitt		Grobschnitt

Die Rauhtiefe beim Abrasiv-Wasserstrahlschneiden im Vergleich zu anderen Fertigungsverfahren:

Je schnellergeschnitten wird desto schmaler ist die Schnittfugeam 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 mmbreit, beim „Normalschnitt“ ca. 0,5 mmbreit 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°  

Einsatzmöglichkeiten

Wasserstrahlschneidenwird heute in ganz unterschiedlichen Bereichen wie Maschinenbau, Anlagen- und Apparatebau, Luft- und Raumfahrt, Schiffbau, Dichtungstechnik, Elektroindustrie, Fliesen-/Stein-Intarsienarbeiten, etc. – um nur ein paar Beispiele zu nennen – erfolgreich eingesetzt.

Durch die Vielseitigkeit und damit verbundenen Vorteile des Wasserstrahlschneideverfahrensergibt sich eine unglaubliche Vielfalt an Anwendungsmöglichkeiten, die auf den ersten Blick nicht immer realisierbar erscheinen. 

Basis ist eine gemäß Ihrer Skizze von uns programmierte Kontur oder Ihre CAD-Zeichnung, die Sie uns z.B. im dxf-Format per E-Mail zur Verfügung stellen und die wir dann fertigungsgerecht umsetzen. 

Der Wasserstrahl kann nahezu alle Materialien ohne Umrüstaufwandundohne thermische Beeinflussungmit hoher Schnittkantenqualität schneiden.   

Materialbeispiele


Granit	Aluminium	Messing	Dichtung	Weicher Kunststoff

Glas / Sicherheitsglas	Edelstahl	Aluminium	Feinsteinzeug	Kupfer

Edelstahl, Stahl, Hardox, Titan

Einsatzbeispiele:

• Flugzeug- und Raumfahrtindustrie:

Legierungen aus Titan, Aluminium, Cr-Ni-Co-Basis sowie Verbundwerkstoffen, wie sie im Flugzeugkomponenten- und

Triebwerksbau bevorzugt Verwendung finden.

• Maschinen- und Anlagenbau:

Zahnräder, Gussteile, Baugruppen aus Edelstahl, Kupfer, Aluminium, Titan und nichtrostenden Metallen.

• Werkzeugbau:

Stanzformen, Werkzeugteile aus Stahl und Werkzeugstahl

• Feinmechanik, Medizintechnik:

Bauteile für Uhren, Schmuck, Implantate, Geräteteile

• Materialforschung:

Materialproben ohne Gefügeveränderungen, konventionell schwer bearbeitbare Legierungen, neue Materialien

• Stahlbau:

Treppenelemente, Geländer im Bau und Innenausbau

• Motorsport:

Aggregatteile, Verkleidungsteile, wirtschaftliche Einzelstückfertigung, schnelle Änderungen, auch High-Tech-Werkstoffe

Aluminium

Einsatzbeispiele:

• Fahrzeugindustrie:

Baugruppen aus Aluminium und Aluminiumguß

• Maschinen- und Anlagenbau:

Zahnräder, Gußteile, Baugruppen

• Materialforschung:

Materialproben ohne Gefügeveränderungen, konventionell schwer bearbeitbare Legierungen, neue Materialien

• Motorsport:

Aggregatteile, Verkleidungsteile, wirtschaftliche Einzelstückfertigung, schnelle Änderungen, auch High-Tech-Werkstoffe

Buntmetalle

Einsatzbeispiele:

• Maschinen- und Anlagenbau: Maschinenteile, Baugruppen

• Feinmechanik: Bauteile für Uhren, Schmuck, Geräteteile

• Materialforschung:

Materialproben ohne Gefügeveränderungen, konventionell schwer bearbeitbare Legierungen, neue Materialien

Kunststoff, Gummi, Schaumstoff

Einsatzbeispiele:

• Fahrzeug- und Zulieferindustrie:

Innenverkleidungen aus Verbundmaterial, Armaturentafeln, Kunststoffaußenverkleidungen, Fahrzeugreifen, Manschetten,

Rückspiegel, Dichtungen

• Maschinen- und Anlagenbau: Gleitschienen, Zahnräder, Baugruppen

• Kunststoffindustrie: Zuschnitte

• Ladenbau, Messebau, Werbetechnik: Zuschnitte, Schilder, Buchstaben, Logos

• Holzverarbeitungsindustrie: Schichtholzplatten, Furniere, Hartholz

• Elektroindustrie: Glimmer, Zellulose, Verbundharze

Verbundwerkstoffe (Carbon, GFK, CFC)

Einsatzbeispiele:

• Fahrzeug- und Zulieferindustrie: Tragende Teile und Verkleidungsteile zu Gewichtsreduzierung

• Motorsport: Verkleidungsteile aus High-Tech-Werkstoffen

• Behälterbau: Randbeschnitt, Aussparungen

• Modellbau: Herstellung gewichtsreduzierter Tragstrukturen

Dichtungen

Einsatzbeispiele:

• Hersteller von Dichtungsmaterialien: Zuschnitte, Einzelstücken, kleine und mittlere Serien

• Dichtungshersteller: Einzelstücken, kleine und mittlere Serien

Stein, Fliesen, Feinsteinzeug

Einsatzbeispiele:

• Wohn- und Industriebau:

Fußböden, Wandverkleidungen, Fassadenelemente, Treppenstufen, Fensterbänke, Intarsien, Mosaike, Ornamente

• Möbelindustrie: Küchenplatten, Tischplatten

• Natursteinwerke: Zuschnitte jeglicher Art in Natur- und Kunststeinen

• Fliesenleger: Aussparungen, dekorative Fußboden- und Wandgestaltung, Ornamente

Glas, Akrylglas

Einsatzbeispiele:

• Glasindustrie: Zuschnitte aus Floatglas, Sicherheitsglas, Panzerglas, Brandschutzglas für Gebäude und Fahrzeuge

• Ladenbau, Messebau, Werbetechnik: Zuschnitte aus Glas und Acrylglas, Schilder, Buchstaben, Logos

• Bau und Innenausbau: Zuschnitte aus Floatglas, Sicherheitsglas, Panzerglas, Brandschutzglas

Wasserstrahlschneiden – Service & Serienkunden

Das Wasserstrahlschneiden erlaubt nicht nur die kostengünstigeAnfertigung einzelner Teile und Prototypen, sondern auch großer Serien, die im Hinblick auf ihre Qualität keinerlei Schwankungen aufweisen. Dieser Vorteil ist nicht nur für Fertigungen im industriellen Bereich sehr interessant, sondern auch im handwerklichen oder künstlerischen Schaffen, dank bestmöglicher Materialnutzung bei minimaler mechanischer Belastung - bereits ab Materialstärken von 0,5 Millimetern. Somit ist das Wasserstrahlschneiden ein äußerst effizientes Verfahren, das zur Automatisierung regelrecht prädestiniert ist und Materialkosten deutlich und spürbar senken kann. Von der ersten Zeichnung bis zum Schnitt vergeht in der Regel sehr wenig Zeit, weshalb diese universelle Schneidetechnik sehr schnelle Produktionsergebnisse ermöglicht.

Effizient und kostengünstig

Teile für Serienkunden können per Wasserstrahlschneiden problemlos vorproduziertund schließlich bei Ludwig Wolff Maschinenbau eingelagertwerden. Dadurch profitiert der Kunde von einer sehr schnellen und kurzfristigen Lieferung im Bedarfsfall, denn durch die Vereinbarung entsprechender Rahmenverträge hat dieser die Sicherheit, dass die gewünschten Teile stets verfügbarsind, während das Unternehmen bedarfsgerecht produzieren kann - sowohl in Klein- als auch in Großserienfertigung. Außerdem müssen sich Serienkunden um den gesamten Ablaufprozess keinerlei Gedanken machen - von der Materialbeschaffung über den Zuschnitt bis hin zur Endfertigung der Serienteile. Ganz gleich, ob es sich um metallische Werkstoffe, wie Messing, Titan, Aluminium, oder Edelstahl oder um nichtmetallische Materialien wie Marmor, Granit, Leder, Glas, Beton oder Kunststoff, das Wasserstrahlschneiden bietet bestmögliche Materialausnutzung, die sich insbesondere bei der Fertigung größerer Serien in wesentlich niedrigeren Fertigungs- und Materialkosten bemerkbar machen als bei anderen Schneidetechniken. Serienkunden erhalten dadurch nicht nur schnelle, sondern auch kostengünstigeErgebnisse von gleichbleibend hoher Qualität und Präzision.

Wasserstrahlschneiden Vorteile & Infos

Wasserstrahlschneiden ist eine sehr universelle Schneidetechnik, welche die Bearbeitung nahezu aller Materialien ermöglicht. Dadurch, dass es sich um einen Kaltschneideprozesshandelt, gilt dies auch für sehr weiche Werkstoffe, wie zum Beispiel Dichtungswerkstoffe oder das gesamte Spektrum der Kunststoffe.

Die besonderen Stärken des Wasserstrahlschneidens liegen jedoch vor allem bei der Bearbeitung metallischer Werkstoffe, insbesondere von Nicht-Eisen-Metallenwie Kupfer, Titan, Messing, Bronze oder Aluminium. Bei der Nutzung anderer lassen sich diese Materialien hingegen nur sehr schlecht in Form bringen, während ein Wasserstrahl in diesem Bereich in seinem Element ist.

Wenn thermische oder spanabhebende Verfahren zu unbefriedigenden Ergebnissen führen, ist das Wasserstrahlschneiden aus diversen Gründen die beste Lösung, denn beim Schnitt des Werkstoffs entstehen keinerlei thermische Spannungen. So werden weder Aufhärtungen oder Verwindungen des Materials, noch gasförmige Emissionen oder eine tropfende Schmelze verursacht. Auch bei der Bearbeitung kunststoffbeschichteter Metalle müssen durch den Wasserstrahl keine Veränderungen der Oberfläche befürchtet

werden.

Höchste Genauigkeit

Selbst ab dünnen Materialstärken von 0,5 Millimeternkönnen Werkstoffe problemlos per Wasserstrahl in hohen Schnittgeschwindigkeiten bearbeitet werden, wobei ein hohes Maß an Präzision und Schnittkantenqualität gegeben ist und eine kostspielige Nachbearbeitung nicht durchgeführt werden muss. Dieser Bereich setzt sich fort bis zu Materialstärken von 150 bis 200 Millimetern. Obwohl beim Wasserstrahlschneiden eine hohe kinetische Energie freigesetzt wird, bleiben keinerlei Grate oder ausgefranste Schnittkanten zurück, denn die entstandene Schnittfuge ist nur so breit wie der haarfeine Wasserstrahl. Dadurch sind komplexe Schnittformen, minimalste Radien oder gar Schnitte mitten im Werkstoff überhaupt kein Problem für diese Schneidetechnik, die gleichzeitig den hohen Ansprüchen in puncto Produktivität gerecht wird.

Auf einem Blick:

• Keine Stärkeneinschränkung – bis 280 mm starkes Edelstahl je nach Kapazität der Hochdruckpumpe

• Mit dem Wasserstrahl können hitzeempfindliche Materialienwie

Kunststoff, Gummi, oder Verbundwerkstoffe genauso wie Glas, Stein und sehr harte Keramik geschnitten werden

• Keine Probleme mit reflektieren den Materialien wie Messing und Aluminium

• Kein Hitzeeinfluss, daher gibt es kein Verbrennen und keine Veränderung des Materialgefüges durch Hitze

• Einfachster Materialwechsel: nur die Schnittgeschwindigkeit wird geändert, weder Gas, noch Optik müssen getauscht

werden

• Weitere Schneidköpfe könnenohne weiteres für eine erweiterte Produktion angebracht werden

• Abstand zwischen Düse und Material ist bei weitem nicht so kritisch

Wasserstrahlschneiden Grenzen & weitere Infos

Neben zahlreichen Vorteilen, die das Wasserstrahlschneiden mit sich bringt, gibt es auch Schwachpunkte. In erster Linie betrifft dies das Schneidmedium Wasser, mit dem alle bei dieser Schneidetechnik zugehörigen Teile permanent in Berührung kommen. Dabei ist es nicht ausgeschlossen, dass es zu Reaktionen zwischen feuchtigkeitsempfindlichen Materialien mit dem Wasser kommen kann.

Saugende Werkstoffewie zum Beispiel weiches Holz sind ebenfalls weniger zur Bearbeitung auf der Wasserstrahlschneideanlage geeignet. Während die meisten Metalle weitgehend unempfindlich gegen die Einwirkung des Wassers sind, kann es bei Edelstahl zur Bildung von Flugrostkommen. Dieser unerwünschte Belag kann jedoch relativ problemlos entfernt oder bereits im Vorfeld durch entsprechende Vorkehrungen vermieden werden. Mit Zunahme der Schnittgeschwindigkeit sinkt erwartungsgemäß auch die Schnittqualität, weshalb es teilweise zu zeitlichen Einschränkungenkommen kann. Dies betrifft aufgrund des Nachlaufs beim Austritt des Wasserstrahls zum Beispiel den Schnitt von engen Radien und Ecken. Die Schnittgenauigkeit und -qualität kann jedoch durch den Einsatz stärkerer Pumpen erhöht werden.

Auch das Wasser muss entsprechend wieder aufbereitet oder gefiltert werden, bevor es der Pumpe wieder zugeführt wird, während das eingesetzte Abrasiv eine gesonderte Entsorgung erfordert. Ebenso ist die maximal mögliche Schneiddicke auf ca. 200 Millimeterbegrenzt. Der Wasserstrahl verliert bei zunehmender Materialstärke an Energie, was die Schnittqualität ebenfalls herabsetzt. Unter Umständen sind beim Wasserstrahlschneiden im Vergleich zu anderen Schneidetechniken sehr hohe Schallemissionen möglich, so dass Sicherheitsvorkehrungen zum Gehörschutzunabdingbar sind. Die Lärmentwicklung kann jedoch durch spezielle Lärmschutzwände oder dem Schneiden unter Wasser deutlich herabgesetzt werden. Die Wasserstrahlanlage selbst verfügt über Verschleißteile, zum Beispiel an Schneidkopf und Pumpe, die je nach Einsatz häufig gewechselt werden müssen.

Laserschneiden vs. Wasserstrahlschneiden

Ob ein Werkstoff per Laserschneiden oder Wasserstrahlschneiden bearbeitet wird, hängt ganz von seinen Materialeigenschaften ab. Immer dann, wenn sich bei der LaserschneidetechnikSchwachpunkte abzeichnen, ist das Wasserstrahlschneiden in der Regel die bessere Alternative. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn das Resultat unsaubere Schnittflächen oder einen Verzug aufweist oder das Material nicht optimal ausgenutzt werden kann. Darüber hinaus ist hängt die Wahl der am besten geeigneten Schneidetechnik davon ab, ob das Fertigteil im Anschluss noch in unterschiedlicher Weise, zum Beispiel durch Fräsen bearbeitet wird. Ist dies vorgesehen, so ist das Wasserstrahlschneiden die ideale Schneidetechnik, da beim Laserschneiden eine unerwünschte Randzonenaufhärtung entstehen kann, die eine mechanische Nachbearbeitung erheblich einschränkt. Dies beruht auf der unvermeidbaren Hitzeentwicklungdes Laserstrahls, wodurch es ebenso zu Mikrorissen oder Materialverzugkommen kann. Je nach verwendetem Material kann ein Wasserstrahl hingegen äußerst präzise und saubere Schnittkanten erzeugen, die eine spätere Bearbeitung gar überflüssig macht.

Höhere Qualität und Schnelligkeit per Wasserstrahl

Das Wasserstrahlschneiden ist vor allem dann geeignet, wenn nichtmetallische Materialienin Form gebracht werden müssen. Dies gilt ebenfalls für dickere Materialstärken, da der Laserstrahl bereits bei kleineren Stärken an seine Grenzen stößt - bei deutlichen Qualitätseinbußen. Größere Materialstärken sind für einen Wasserstrahl meist jedoch kein Problem. Stark reflektierendes Metall kann den Laserstrahl zurück in den Laser lenken und somit Beschädigungen an der Maschine verursachen. Ebenso ist das Einstechen des Laserstrahls der kritischste Vorgang beim Laserschneiden, weshalb dabei mit einer wesentlich geringeren Laserleistung gebohrt werden muss. Beim Wasserstrahlschneiden geht dieser Punkt wesentlich zügiger vonstatten.

Wasserstrahlschneiden – Kosten

Zur Bestimmung der Kosten & Preise für ein durch Wasserstrahlschneidenproduziertes Teil ist zunächst seine Form von Interesse. Hierzu reicht das Einreichen einer detaillierten Zeichnung oder einer aussagekräftigen Skizze, die alle wesentlichen Punkte beinhaltet, um eine entsprechende Preiskalkulation erstellen zu können. Dafür sind Informationen zum gewünschten Werkstoff bzw. den Materialien, zur Oberfläche, Schnittfläche und Stückzahl vonnöten. So hat besonders die Schnittfläche des Endresultats einen großen Einfluss auf die Gesamtkosten, da unterschiedliche Qualitäten angeboten werden können. So ist für eine qualitativ hochwertige Schnittfläche eine entsprechend geringere Schnittgeschwindigkeit erforderlich. Dies gilt auch für größere Materialstärken, bei denen hohe Schnittgeschwindigkeiten nicht möglich sind. Anschließend wird das Teil in einem geeigneten Materialstück verschachtelt. Mithilfe all dieser Informationen kann letztendlich die Schneidzeit ermittelt werden, um das gewünschte Teil in entsprechender Stückzahl und Qualität herstellen zu können. Der Gesamtpreis wird dann gemeinsam mit den Rüst- und Materialkostenkalkuliert. Ludwig Wolff Maschinenbau GmbH & Co. KG ist dabei in der Lage, seinen Kunden innerhalb von 24 Stundendie Kosten für ein zu produzierendes Teil präzise mitzuteilen.

Unterschiedliche Faktoren bestimmen den Preis und die Kosten

Grundsätzlich lassen sich für das Wasserstrahlschneidenkeine pauschalen Summen nennen, da jeder Auftrag individuell kalkuliert werden muss. Zudem können sich auch regionale Strom-, Wasser- und Abrasivpreiseunterschiedlich auf die Betriebskosten auswirken. Beachtet man jedoch, dass beim Wasserstrahlschneiden in der Regel keine mechanischen Veränderungen und Nachbearbeitungen des Teils vorgenommen werden müssen, das Material bestmöglich ausgenutzt wird und Werkzeugwechsel an der Maschine und langwierige Fixierungsarbeiten entfallen, so ist diese Art der Schneidetechnik per se eine kostengünstige und zugleich praktische Lösung im Vergleich zu anderen Verfahren.

Wenn Materialveränderung, Präzision, Schnelligkeit und Kosten für die Bearbeitung eines Werkstücks ein Thema für Sie sind, dann rufen Sie uns an oder faxen bzw. mailen uns:

T: 04221 2892290

F: 04221 2892296

Mail: info@vadari.de