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Abrasiv-Wasserstrahlschneiden

Neue Schneidkopfkonstruktion lastet Wasserstrahlanlagen besser aus

| Autor/ Redakteur: Sven Anders / Stefanie Michel

Gemeinsam mit der TU Berlin und dem Fraunhofer Institut konnte eine neue Schneidkopfkonstruktion für das Abrasiv-Wasserstrahlschneiden entwickelt werden. Damit lassen sich Materialverschleiß und Wartungsaufwand um bis zu 60 % reduzieren und die Qualität des gesamten Produktionsprozesses deutlich steigern.

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( Bild: Maximator )

Düsendefekte waren beim Betrieb von Abrasiv-Wasserstrahlanlagen bisher ein unvermeidlicher Störfaktor. Sie werden vor allem durch eintretende Sandpartikel während des Schneidvorgangs und Verschmutzungen bei der Montage ausgelöst. Die Folge sind Ausfallzeiten und Ersatzteilverschleiß, schlimmstenfalls aber auch gravierende Produktionsmängel.

Neuer Schneidkopf zum Abrasiv-Wasserstrahlschneiden zentriert über Wasserdüse

Um dieses Problem zu beheben, haben die Wasserstrahlspezialisten Maximator Jet und STM in Zusammenarbeit mit der TU Berlin und dem Fraunhofer Institut eine neue Abrasiv-Schneidkopfkonstruktion entwickelt. Sie zentriert die Wasserdüse über einer Bohrung anstatt wie bisher über einen Konus aus. Die Abdichtung ist so gestaltet, dass auch bei der Montage keine schädlichen Verformungen durch ein überhöhtes Anzugsmoment entstehen können.

Bei der Montage ist zudem keinerlei Hilfswerkszeug erforderlich. Außerdem wurde der Abrasivschneidkopf so konfiguriert, dass die Wasserdüse wenigstmöglich mit Abrasivpartikeln in Berührung kommt, denn auch das schützt die Wasserdüse gegen zerstörerische Einflüsse und macht den Abrasivschneidkopf leistungsfähiger und präziser.

Das Entwicklungsteam schätzt, dass sich mit diesem Prototypen der Materialverschleiß und der Wartungsaufwand um bis zu 60 % reduzieren sowie die Qualität des gesamten Produktionsprozesses deutlich steigern lässt. Deshalb rüsten STM und Maximator Jet ab sofort alle ihre Abrasivschneidsysteme serienmäßig mit dem neuen Schneidkopf aus. Er ist mit älteren STM-Wasserstrahlschneidanlagen ebenso kompatibel wie für Systeme anderer Fabrikate.

Neue Konstruktion verbessert Leistungsfähigkeit beim Abrasiv-Wasserstrahlschneiden

Für die Entwicklung hatte das Forscherteam handelsübliche Abrasivschneidköpfe wochenlang im Labor auf Leistung und Verschleiß getestet. Die Strömungsprozesse in der Mischkammer wurden mit einer High-Speed-Kamera dokumentiert und später analysiert. Diese empirischen Daten führten das Team zusammen mit theoretischen Erkenntnissen zu dem neuen Konstruktionsansatz.

Dieser verbessert die gesamte Leistungsfähigkeit von Wasserstrahlschneideanlagen so nachhaltig, dass der Hersteller sogar von einer neuen Ära im Abrasiv-Wasserstrahlschneiden spricht: „Beim tagtäglichen Einsatz in Lohnschneidezentren zeigen sich die Produktvorteile des neuen Abrasivschneidkopfes am eindrucksvollsten“, erklärt STM-Geschäftsführer Jürgen Moser „Wer bisher nach etwa 20 Betriebsstunden die Wasserdüse austauschen musste, um gleichbleibend hohe Qualität zu gewährleisten, kommt jetzt mit bis zu 40 Stunden und mehr aus. Dank der minimalen Ausfallzeiten kann eine Wasserstrahlanlage zudem noch besser ausgelastet werden.“

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