Wasserstrahlschneiden: Wie es funktioniert und was Sie beachten müssen

Hinter Wasserstrahlschneiden verbirgt sich eine leistungsstarke Schneide-Technologie. Branchen wie Werkzeugbau, Medizintechnik oder Flugzeugbau profitieren bereits von dieser Methode. Inzwischen sind die Einsatzgebiete für Wasserstrahlschneiden breit gefächert. Auch die Verpackungsindustrie sowie Fliesenleger und Fliesenlegerinnen können sich diese Technik zunutze machen. Aber wie genau funktioniert es? Was muss beachtet werden und welche Alternativen gibt es? Wir von der Firma Blechbearbeitung Hocker GmbH & Co Kg geben Ihnen einen Einblick in die Welt des Wasserstrahlschneidens.

So funktioniert Wasserstrahlschneiden

Beim Wasserstrahlschneiden, auch Waterjet genannt, wird mittels Wasserstrahl ein Material getrennt. Unter sehr hohem Druck erzeugt der Wasserstrahl eine millimetergenaue Schnittkante. Mit bis zu 6000 Bar durchdringt der Strahl die Oberfläche. Dabei gilt: Je höher der Wasserdruck, desto schneller und tiefer ist der Schnitt. Das auftreffende Wasser trägt mikroskopisch kleine Partikel ab, die durch das abfließende Wasser abtransportiert werden.

Abbildung Wasserstrahlschneiden

©AdobeStock/littlewolf1989

Welche Vorbereitungen müssen Sie zum Wasserstrahlschneiden treffen?

Das Wasser muss gegebenenfalls speziell aufbereitet werden. Standardisierte Wasseraufbereitungen funktionieren unter Umständen nur bedingt. Wichtig ist eine optimale Qualität des Wassers für die Funktionalität der Pumpe. Außerdem sollte neben einer kompatiblen Steuerungssoftware eine CAD-Zeichnung für den durchzuführenden Schnitt vorhanden sein. Regelmäßig müssen Einzelteile, wie Düsen oder Rohre, auf Abnutzungen geprüft und bei Bedarf ausgetauscht werden.

Die unterschiedlichen Methoden beim Wasserstrahlschneiden

Wird lediglich gefiltertes Wasser verwendet, spricht man vom Rein-Wasserschneiden. Ohne den Zusatz anderer Hilfsstoffe durchtrennt der reine Wasserstrahl weiche Materialien wie Textilien, Kunststoffe, Silikon, Leder und Papier. Diese Methode gilt als sehr exakt und umweltfreundlich. Das verwendete Wasser kann aufgefangen und im Anschluss wiederverwendet werden. Dank einer geringen Stärke von gerade einmal 0,1 Millimetern kann ein präziser Schnitt erfolgen.

Harte Materialien werden per Abrasiv-Wasserstrahlschneiden bearbeitet. Bei diesem Verfahren wird ein spezielles Schneidemittel dem Wasser beigemischt. Oft wird dazu Olivinsand oder Granat verwendet. Das entstandene Wasser-Abrasiv-Gemisch kann Stoffe wie Titan, Glas, Keramik und Stahl kappen. Mit einem Durchmesser von 0,2 Millimetern ist der Wasserstrahl bei dieser Methode etwas gröber. Entscheidend für die Schnittstärke ist das eingesetzte Schneidematerial. Je härter dieses ist, desto höher ist die Schneidekraft.

Das Mikro-Wasserstrahlschneiden ermöglicht eine noch genauerer Schnittkante. Hier tritt aus der Düse ein verkleinerter Wasserstrahl aus. Ist das Wasser rein und ohne Schneidemittel kann eine Schnittbreite von 0,08 Millimetern erreicht werden. Komplexere Projekte hingegen können mit Wasserstrahlschneiden in 3D verwirklicht werden. Das dreidimensionale Verarbeiten wird durch eine schwenkbare Düse realisierbar.

Vor- und Nachteile von Wasserstrahlschneiden

Waterjet besitzt im Vergleich zu anderen Trennverfahren einige Vorteile. Beispielsweise bleibt die Hitzeeinwirkung bei diesem Verfahren sehr gering und schont so Rohstoffe. Weitere Vorteile sind unter anderem:

  • Nachhaltige Verarbeitung
  • Keine Verfärbungen oder Verformungen des Materials
  • Keine Gas- oder DampfentwicklungKeine Gas- oder Dampfentwicklung
  • Flexibler Einsatz für zahlreiche Rohstoffe
  • Auch für dicke Materialien geeignet
  • Hohe Präzision

Dennoch hat diese Schneide-Methode ein paar Nachteile, die Sie beachten sollten:

  • Langsamer als andere Technologien
  • Ständiger Wasserkontakt des Materials
  • Aufbereitung des Wassers ist notwendig
  • Spezielle Entsorgung der Abrasivmittel

Gibt es Alternativen zum Wasserstrahlschneiden?

Manche Materialien erfordern schlichtweg andere Schneide-Methoden. Alternativ eignen sich dazu Plasmaschneiden, Laserschneiden oder die Bearbeitung mittels Plotter. Beim Plasmaschneiden werden Stoffe durch ein Gas getrennt. Dieses wird extrem erhitzt und verwandelt sich zu Plasma. Durch das Laserschneiden schwindet der beschnittene Werkstoff punktuell via Einwirkung von Licht. Plotter trennen mithilfe eines speziellen Messers, das je nach Material unterschiedlich beschaffen sein kann.

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