Das Wasserstrahlschneiden ist ein innovatives Verfahren aus der Gruppe der Trennverfahren, mit dessen Hilfe alle Werkstoffe bearbeitet werden können. Dabei unterscheidet man, je nach Härte des Materials, zwischen zwei Arten des Wasserstrahlschneidens. Fristete das Wasserstrahlschneiden zur Zeit der Jahrtausendwende noch ein Nischendasein, so hat sich dies mittlerweile grundlegend geändert. Die Alleinstellungsmerkmale dieses Trennverfahrens sowie technische Grundlagen sind weitläufig bekannt und machen das Wasserstrahlschneiden zu einer häufig gefragten Methode.

Alles über das Wasserstrahlschneiden: Anwendungsbereiche, Technik und Nutzen

Es wird zwischen dem Rein- sowie dem Abrasiv-Wasserstrahlschneiden unterschieden. Ersteres findet Anwendung bei weichen Werkstoffen, letzteres bei harten Materialien. Obendrein existiert das besonders präzise Mikro-Wasserstrahlschneiden. Die potenziellen Anwendungsbereiche reichen aufgrund des reichhaltigen Spielraums und der Eigenarten bei dieser Methode des Trennverfahrens weit:
• Gegenüber anderen Schnittverfahren stark vereinfachte Bearbeitung kohle- und glasfaserverstärkter Kunststoffe, die für gewöhnlich sehr empfindlich sind
• Werkstoffe mit Oberflächen, die das Licht verstärkter reflektieren, sind einfacher zu bearbeiten
• Einsatz bei temperaturempfindlichen Stoffen äußerst vorteilhaft
Neben dem Schneiden an sich ist das Wasserstrahlverfahren auch beim Säubern von Oberflächen gefragt. Zudem sind die Nachbearbeitung von Gussstücken sowie das Entfernen von Graten durch die Wasserstrahlen möglich.

Welche Technik verbirgt sich dahinter?

Die hinter dem Wasserstrahlschneiden befindliche Technik hängt von dem jeweiligen Schneideverfahren ab: Rein oder abrasiv? Unabhängig davon, was von beidem gewählt wird, ist das Wasserstrahlschneiden ein Kaltverfahren, bei dem ein Wasserstrahl mit unter Umständen auf bis über 6.000 Bar erhöhtem Wasserdruck durch eine Öffnung von bis zu 0,4 Millimeter strömt. Aufgrund der geringen Breite der Öffnung kommen feine Partikel des Wassers präzise auf die Oberfläche und schneiden diese.
Nun unterscheiden sich das Rein- und Abrasiv-Wasserstrahlverfahren nur geringfügig. Nämlich wird bei letzterem dem ansonsten reinen Wasser ein Abrasiv-Mittel zugefügt. Dieses ist ein scharfkantiger Sand, welcher durch den Unterdruck im Schneidkopf in die Mischkammer wandert, woraufhin der Wasserstrahl beschleunigt wird. Das Wasser und der Sand miteinander gebündelt, bilden beide Komponenten einen scharfen Strahl, der sogar das Durchtrennen härtester Materialien ermöglicht:
• Stahl
• Titan
• Marmor
• Buntmetall
Mit dem Rein-Wasserstrahlschneiden lassen sich bereits weiche Materialien präzise schneiden, was beispielsweise Personen zugutekommt, die Holz als idealen Baustoff nutzen möchten. Auch Pappe und Papier kommen für diese Art von Verfahren infrage. Jedoch müssen vorab bei dem Großteil der weichen Materialien Schneidtests unternommen werden, um das Risiko auszuschließen, dass diese aufquellen.

Welchen besonderen Nutzen bietet das Wasserstrahlschneiden?

Neben der Tatsache, dass das Wasserstrahlschneiden bei bestimmten Werkstoffen besser anwendbar als andere Trennverfahren ist, dominiert beim Wasserstrahlschneiden der Vorteil, dass es umweltfreundlich ist. Der ökologische Gedanke wiegt in heutigen Zeiten bedeutend schwerer und legt den bevorzugten Einsatz des Wasserstrahlschneidens nahe. Doch wie schlägt sich das Wasserstrahlschneiden im Vergleich mit anderen Verfahren?

Wasserstrahlschneiden im Vergleich mit anderen Verfahren

Im Schnitt liegen die Betriebskosten fürs Wasserstrahlschneiden mit knapp 20 Euro/Stunde bei der Hälfte der Kosten fürs Plasma- und Laserschneiden. Die entsprechenden Maschinen schlagen mit Anschaffungskosten von um die 200.000 Euro zubuche.
Die Arbeit an sich verläuft äußerst präzise, wenngleich mit dem Anstieg der erforderlichen Schnitttiefe die Genauigkeit des Schnitts sinkt. Wird von einer Schnitttiefe im unteren Bereich ausgegangen, überzeugt das Wasserstrahlschneiden mit einer Positioniergenauigkeit von knapp 0,08 Millimetern und einer Formtoleranz von ca. 0,05 Millimetern. Dies übertrifft die Möglichkeiten des Plasma- und Laserschneidens deutlich. An die genannten Werte kommt allerdings nur das Mikro-Wasserstrahlschneiden heran, welches das seit langem existierende Wasserstrahlverfahren überhaupt erst präzise und innovativ macht.
Der mitunter größte Nachteil des Wasserstrahlschneides ist die zeitaufwendige Arbeitsweise. Hier punkten Plasma- und Laserstrahlverfahren mit deutlich schnelleren Abläufen beim Trennen. Zwar kann durch den Verzicht auf Präzision die Trenndauer gesenkt werden, jedoch stellt der Verzicht auf genaue Schnitte an den Werkstücken keine vernünftige Alternative zur Verkürzung der Arbeitsgeschwindigkeit dar. Somit müssen Anwender mit der etwas zeitaufwendigen Arbeit des Wasserstrahlverfahrens klarkommen.

Fazit: Mit Wasserstrahlschneiden Umwelt schonen, Schnitte präzisieren und Kosten senken

Im Vergleich mit anderen Trennverfahren überzeugt das Wasserstrahlschneiden in den wichtigsten Aspekten. Lediglich hinsichtlich der Geschwindigkeit lässt es Wünsche offen, was jedoch aufgrund der hohen Kostenersparnisse und der Präzision während der Nutzung zu verkraften ist. Des Weiteren schont die Methode die Umwelt und ist für weiche wie harte Werkstücke gleichermaßen geeignet.