Wasserstrahl Schneidsysteme können fast alles schneiden

Wasserstrahlschneider sind neben den Laser- und den Brennschneidern eine Methode der Blechtrennung, die automatisiert werden kann. Das heißt, durch den großen Rückstrahlimpuls des Wassers kann man nicht per Hand Metalle mit einem Wasserstrahl schneiden, die Düse wird stattdessen in einer Vorrichtung gelagert und bewegt sich entweder automatisch nach digitalen Vorgaben, oder man führt den Wasserstrahl individuell um die aufgezeichneten Konturen auf dem Metallblech. Wasserstrahlschneider haben den Vorteil, dass sie quasi alle Metalle wie beispielsweise auch Aluminium oder Kupfer oder feste Kunststoffe bzw. Glas schneiden können, sie können auch größere Blechstärken durchtrennen als beispielsweise Laserschneider, weil sie den zu schneidenden Stoff nicht erwärmen. Hier besteht auch schon der große Unterschied zum Brennschneider, denn Wasserstrahlschneidesysteme arbeiten mit einer rein mechanischen Trennung des Bleches.

Der Aufbau dieser Maschinen ist relativ komplex. Die Wasserstrahlschneider selbst gibt es zwar in verschiedenen Größen, allerdings sind fast alle Modelle sehr groß und sperrig und müssen in speziellen Industriehallen untergebracht werden. Das Funktionsprinzip dieser Schneidegeräte verlangt extrem große Wasserdrücke, die in speziellen Kompressoren erzeugt werden und die dann das Wasser durch Rohre großer Wandstärke leiten. Stahlrohre, die mehrere Zentimeter dick sind, sind extrem schwer und können selbst bei einem Meter Länge und einem extrem kleinen Innenradius nicht mehr von einem handelsüblichen Gabelstapler angehoben werden. Daher ist die Fertigung von Wasserstrahlschneidemaschinen sehr aufwendig und die Maschinen selbst sehr teuer.

Wasser allein wäre unter den erzeugten Impulsstößen nicht in der Lage, Stahl zu zerschneiden, deshalb wird dem Wasser sehr feiner Sand hinzugegeben. Diese Suspension wird aber wirklich erst kurz vor dem Austritt aus der Düse durch die Zugabe des Sandes gemischt, weil dieses Medium andere Fließeigenschaften als normales Wasser hat. Wasser hat einen immer gleichen Fließwiderstand, wenn es keine Turbulenzen aufweist, der den Impuls und die Kraft im Rohr erzeugt, egal, wie schnell es fließt. Kommen feine Feststoffe in das Wasser, dann steigt der Widerstand, je größer die Fließgeschwindigkeit der Suspension ist. Weil man deshalb die Kräfte im Wasserstrahlschneider schwer berechnen kann, arbeitet man nur mit reinem Wasser bei der Komprimierung und Beschleunigung. Zudem würde eine Suspension mit hohen Fließgeschwindigkeiten eher zum Verschleiß im Rohrsystem führen als sauberes Wasser.

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