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StM: Wasserstrahl universell und wirtschaftlich Kunststoffe sauber und genau schneiden

| Redakteur: Konrad Mücke

Mit dem Wasserstrahl schneiden Fertigungsbetriebe Kunststoffe kalt, sauber und ohne Verschleiss an Maschinen und Werkzeugen reproduzierbar auf 0,1 mm genau. Das Verfahren eignet sich speziell für Prototypen und kleine Serien. StM konzipiert individuell optimierte Anlagen.

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Universelle Technologie: Der Wasserstrahl schneidet ein umfassendes Spektrum an Werkstoffen, von PE für hauchdünne Folien über Hart- und Weichgummi für Dichtungen bis zu porösen Weichschaumstoffen für dicke Polster.
Universelle Technologie: Der Wasserstrahl schneidet ein umfassendes Spektrum an Werkstoffen, von PE für hauchdünne Folien über Hart- und Weichgummi für Dichtungen bis zu porösen Weichschaumstoffen für dicke Polster.
(Bild: STM / Matthias Fritzenwallner)

Generell ermöglicht das kalte Schneiden mit dem Wasserstrahl, Bauteile aus Kunststoffen schonend und sauber zu bearbeiten. Auch feinste und hochkomplexe Strukturen können automatisiert exakt und reproduzierbar genau geschnitten werden. Dabei ist das Schneiden mit dem Wasserstrahl äusserst flexibel und universell für wechselnde Bauteilgeometrien einsetzbar. Von dünnen Folien bis zu 200 mm dicken Platten lassen sich schneiden. Zudem eignet sich der Wasserstrahl für ein nahezu uneingeschränktes Spektrum an Werkstoffen. So können gegen Wärmeeintrag empfindliche thermoplastische Kunststoffe ebenso wie mehrlagige, faserverstärkte Verbundwerkstoffe bearbeitet werden.

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Universell für breites Werkstoffspektrum

Das Schneidverfahren eignet sich für Gummi, die gängigsten Elastomere wie EPDM, CR, NBR, Silikon, FPM und FKM, technische Kunststoffe wie PA, PE, POM sowie vor allem für Schaum- und Compoundwerkstoffe. Auch dicke und porige Werkstoffe, zum Beispiel weiche Schaumstoffe, können deformationsfrei geschnitten werden. Selbst bei sehr weichen Werkstoffen sind parallele Schnitte gewährleistet.

Flexibel, genau und wirtschaftlich

Vor allem Prototypen, Präzisionsformteile und Bauteile in kleinen Serien lassen sich mit dem Wasserstrahl wirtschaftlicher fertigen als mit anderen Verfahren wie Stanzen oder Spritzgiessen. Vorarbeiten und aufwendig herzustellende Werkzeuge entfallen. Somit eignet sich die Wasserstrahltechnologie ideal für die Produktion just in time. Das minimiert Kosten für Lagerhaltung. Selbst komplexe Formen und Werkstückgeometrien mit kleinsten und filigranen Details können mit Hilfe des Wasserstrahls schnell und flexibel verwirklicht werden. Verglichen mit dem Stanzen arbeitet der Wasserstrahl auch bei dicken Werkstücken genauer ohne die ansonsten erforderlichen Aushebeschrägen. Werkzeuge zu konstruieren, zu fertigen, zu montieren, zu pflegen, zu warten und zu bevorraten entfällt. In der Zeit, die zum Einrichten einer Stanzform benötigt wird, hat eine Wasserstrahlanlage bereits die Bauteile geschnitten.

Dem Laserschneiden ist das Wasserstrahlverfahren speziell bei dickeren Platten überlegen. Zudem kann es gegen Wärme empfindliche Werkstoffe unbeschadet und genau bearbeiten. Da der Wasserstrahl kalt arbeitet, schädigt er weder die Werkstückkanten noch das Gefüge der Werkstoffe. Speziell bei den jüngst zunehmend eingesetzten Verbundwerkstoffen erweist sich der Wasserstrahl deshalb häufig als deutlich besser als der Laser.

Auch im Vergleich zu oszillierenden Messern auf Plottern und 3D-Druckern hat das Wasserstrahlschneiden einige Vorteile. Über 100 mm dicke Bauteile und Verbundwerkstoffe können genauer getrennt werden. Zudem sind kleinere Eckenradien und filigranere Konturen möglich. Das Werkzeug wird nicht stumpf und bearbeitet ohne Kräfte auf das Werkstück. Wasser als Schneidwerkzeug ist sogar einem manuellen Bearbeiten vorzuziehen. Schnell und einfach sorgt der Wasserstrahl für reproduzierbar genaue Werkstücke.

Kurze Durchlaufzeiten

Besonders vorteilhaft ist, dass zum Fertigen mit dem Wasserstrahl lediglich die CAD-Daten der Bauteile benötigt werden. Aus den Zeichnungen entstehen direkt die Endprodukte. Als Vorlage benötigen CNC-gesteuerte Wasserstrahlschneidanlagen lediglich CAD-Daten, beispielsweise in den Formaten dxf und dwg. In einem Ablauf lassen sich die geschnittenen und bearbeiteten Kunststoffteile sogar mit dem Wasserstrahl kennzeichnen. Für höchste Produktivität können die Schneidanlagen mit mehreren parallel arbeitenden Schneidköpfen ausgerüstet werden. Insbesondere beim Fertigen von Serien bis etwa 500 Bauteilen erweist sich das Schneiden mit dem Wasserstrahl als vorteilhaft und als ideales Verfahren.

Anlagen individuell konzipieren

Die in zahlreichen Details individualisierbaren, modularen Schneidsysteme des Herstellers StM lassen sich so einrichten, dass Anwender unterschiedliche Schneidaufgaben ohne Umrüstaufwand bestmöglich bewältigen. Sie sind in Leichtbauweise als Portalanlagen aufgebaut. Zum flexiblen Konzipieren individuell optimierter Anlagen trägt das kompatible Modulsystem bei. Anlagen zum 2D- und zum 3D-Bearbeiten, wahlweise mit Reinwasser oder mit abrasiven Zusätzen sowie mit beinahe beliebig vielen Schneidköpfen, sind realisierbar. Zum Bearbeiten von Verbundwerkstoffen stehen zusätzlich Bohrköpfe unterschiedlicher Antriebsleistungen zur Verfügung. Die benutzerfreundliche Software SmartCUT beschleunigt die Arbeitsvorbereitung. Lästiges, aufwendiges Programmieren entfällt. Eine integrierte Fernwartung sorgt für rasche Diagnosen und kurzfristige Instandsetzung. Das minimiert kostenintensive Stillstandszeiten. Für Branchen mit besonderen Forderungen an die Sauberkeit oder an die Hygiene stehen komplette Anlagen zur Wasseraufbereitung zur Verfügung. Davon profitieren beispielsweise die Dichtungsindustrie, die Bauteile aus Gummi für Trinkwasser fertigt, oder die Medizintechnik. Das aufbereitete Wasser lässt sich erneut einsetzen, die ausgefilterten Partikel werden komfortabel entsorgt. So lässt sich der Verbrauch an Frischwasser um bis zu 98 Prozent verringern.

Beraten und testen

An der Wasserstrahltechnologie interessierte Unternehmen beraten die Spezialisten des österreichischen Herstellers bei der Auswahl der jeweils optimal konzipierten Wasserstrahl-Schneidanlage. Dazu gehört auch, Business-Pläne, Bedarfsanalysen und Kosten-Nutzen-Kalkulationen zu erstellen sowie die Digitalisierung der Fertigung zu planen und Prozesse zu optimieren. Erfahrene Applikationsingenieure entwickeln konkrete Wasserstrahlsysteme, fertigen Testwerkstücke und trainieren das Personal des Anwenders. - kmu - SMM

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