Wasserstrahlschneidmaschinen – Eine Innovation mit Nachhaltigkeit
Wer kommt schon auf die Idee, dass Wasser problemlos gehärteten Stahl schneiden kann.
Möglich ist dies durch die großartige Erfindung der Wasserstrahlschneidmaschinen. Und diesem Typus von Maschine kann nicht einmal der Laser das Wasser reichen.
Die Möglichkeiten, die diese Innovation bietet, könnten durchaus die Konsequenz haben, dass Kreissägen in etlichen Anwendungsbereichen abgelöst werden könnten. Denn für das Trennen unterschiedlicher Werkstoffe wie Holz, Metall, Kunststoff oder eben auch Stahl, ist man nicht mehr von herkömmlichen Maschinen abhängig.
Zum Beispiel gehärteter Stahl kann, bedingt durch einen Wasserdruck von 6000 bar und einer Auftrittsgeschwindigkeit um die 1000 Meter pro Sekunde, sehr exakt durchschnitten werden. Gegen diese Leistungsfähigkeit würden auch die Laserschwerter von Luke Skywalker und Konsorten nicht ankommen.
Ein wesentlicher Vorteil von Wasserstrahlschneidmaschinen ist zusätzlich, dass diese das zu schneidende Gut nicht erwärmen. Ein weiterer Vorteil ist die Keimfreiheit des Schneidwassers – durch die Hochdrucksterilisation ist es praktisch unmöglich, dass Keime das Schneidegut in negativer Weise beeinträchtigen. Vor Lärm ist man allerdings auch mit Wasserstrahlschneidmaschinen nicht gefeit, ist dieser doch nicht zu unterschätzen.
Bedingt durch die hohe Auftrittsgeschwindigkeit wird ein Schalldruck von bis zu 130 Dezibel erzeugt. Dem können gehörempfindliche Menschen dadurch entgehen, in dem man unter Wasser schneidet. Dazu ist allerdings keine Sauerstoffmaske nötig, sondern die Erhöhung des Wasserspiegels im Strahlfänger und die Umgebung der Düse mit einer Wasserglocke. So kann der Schalldruck bedeutend verringert werden. Und fest steht: die Kraft des Wassers wird gemeinhin gerne unterschätzt, deshalb empfiehlt es sich, Vorsicht walten zu lassen.
Wer glaubt, dass die Arbeit mit Wasser eine Neuerfindung der Moderne ist, der irrt sich. Denn bereits 1900 haben Bauarbeiter Kies- und Tonablagerungen mit einem Wasserstrahl geschürft. Die Weiterentwicklungen dieser Technik indizierten die beiden Großmächte USA und Sowjetunion. Sie untersuchten in den 1930er Jahren im Kohle- und Erzabbau die Funktionen von Wasserstrahlschneidmaschinen. Bis zur ersten einsatzfähigen Wasserstrahlschneideanlage dauerte es dann aber noch ein paar Jährchen. Nämlich bis zum Jahr 1971, in dem vom Unternehmen “Ingersoll Rand” ein leistungsfähiges Modell auf den Markt gebracht wurde.
Zuvor hatte auch noch Boing einen wesentlichen Anteil an der Entwicklung von Wasserstrahlschneidmaschinen, da das Flugzeugbauunternehmen die Technologie im Flugzeugbau verwendete. Die Karft des Wasserstrahls wurde vorrangig in der Bearbeitung von Verbundstoffen eingesetzt. Definitiv salonfähig hat die Technologie der Wasserstrahlschneidmaschinen allerdings erst die Firma FLOW.
Mit dem heute bezeichneten „Dynamic Waterjet“-Verfahren gibt es keine Winkelfehler bei den Schneidkanten mehr. So können auch besonders breite und schwere Bauteile ohne Mühe durchtrennt werden. „Dynamic Waterjet“ bringt nämlich Folgendes mit sich: eine exakte Schnittspur mit einer maximalen Abweichung von +/- 0,04 mm.
Der Schwerpunkt des Einsatzes von Wasserstrahlschneidmaschinen liegt in der Kunststoff-, der Metall-, der Leder- und Steinbearbeitung. Die Techniken dazu sind durchaus bereits recht vielfältig. Vom Reinwasserschneiden (ausschließlich Wasser als Strahlenergie) über das Abrasivschneiden (dem Wasser wird ein Schneidmittel zugesetzt) bis hin zum Mikrowasserstrahlschneiden (Verfahren mit wesentlich hoher Genauigkeit und ohne Winkelfehler).
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