Mikro-Wasserstrahlschneiden

Andreas Mühlbauer,

Präzisionsteile schneiden

Mit Mikro-Wasserstrahlschneidanlagen lassen sich kleinste Bauteile mit höchsten Anforderungen ganz ohne thermische Beeinflussung und schädliche Gase schneiden.

Mit einem Wasserdruck von 4000 bar liefert die STM Microcut hochpräzise Schnitte. © STM Waterjet

Zu den besonderen Eigenschaften des Wasserstrahlschneidens zählen Flexibilität, Materialvielfalt und Umweltschonung. Die Technologie wird aber oft nur für mittelgroße bis sehr große Schneidteile genutzt. Weniger verbreitet ist die Wasserstrahltechnik für hochpräzise Schneidanwendungen – das sogenannte „Mikro-Wasserstrahlschneiden“. Der Einsatz des auch Micro Cutting genannten Verfahrens erstreckt sich von der Medizintechnik über die Optik bis hin zur Herstellung filigranster Teile für Uhren. Im Vergleich zu herkömmlichen Wasserstrahl-Schneidanlagen sind noch höhere Präzision und noch kleinere Stegbreiten möglich. Ein Wasserstrahl im Mikro-Schneideinsatz misst nur 0,2 mm im Durchmesser und ermöglicht Teilegenauigkeiten bis zu unter 0,01 mm.

Das Mikro-Wasserstrahlschneiden ermöglicht eine bis zu 10-mal höhere Präzision als konventionelles Wasserstrahlschneiden. Die hohen Anforderungen an die Teilegenauigkeit erfordern einerseits das Know-how im Setup der Schneidparameter und Werkstückaufspannung. Zugleich sind eine robuste Ausführung der Anlage mit hochpräzisem Positioniersystem und einfacher Bedienbarkeit erforderlich. Wasserstrahlschneiden ist ein Kaltschneideverfahren. Im Gegensatz zu anderen Verfahren tritt keine Gefügeveränderung am Material auf, die zu Beeinträchtigung oder Verzug im Material führen könnte. Zudem ist eine ausgezeichnete Schnittqualität ohne Nachbearbeitung möglich.

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Durch das schnelle und unkomplizierte Aufsetzen von Schneidprogrammen mit der SmartCut CAD/CAM-Software von STM Waterjet eignet sich die Technologie für Anwendungen im Prototyping. Zudem erzeugt das Wasserstrahlschneiden während des Schneidvorgangs keine schädlichen Emissionen. Die STM-Lösungen für das Mikro-Wasserstrahlschneiden erlauben das Schneiden mit reinem Wasser unter bis zu 4.000 bar für Kunststoffe, Schaumstoff oder Ähnliches. Unter Beigabe von Abrasivsand wird auch das Schneiden harter Materialien wie Metalle, Keramik, Kohlefaser oder Glas möglich. Alle oben genannten Anforderungen erfüllt die MicroCut von STM. Sie hat einen robusten Rahmen mit einer Basis aus massivem, schwingungsdämpfendem Granit. Ein Positionierantrieb mit Wegmesssystem gewährleistet Positioniergenauigkeiten von ±2,5 µm. Die geschlossene Ausführung mit motorisierter Schutztür sorgt für maximale Sicherheit bei geringem Betriebsgeräusch. Eine Abrasivversorgung ist ebenso integriert wie ein Hochpräzisions-Spannrahmen und die hochdynamische CNC-Maschinensteuerung.

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