Wasserstrahlschneiden

Wasserstrahl und Laser sind beides Präzisionsschneidverfahren, eignen sich aber für unterschiedliche Materialien und Dickenbereiche.

Laserschneiden ist schneller und hält engere Toleranzen bei dünnem und mittlerem Blech (0,5 bis 25 mm). Die Schnittkanten sind sauber und oft schweißfertig ohne Entgraten. Die Wärmeeinflusszone beträgt 0,05 bis 0,2 mm.

Wasserstrahlschneiden hat überhaupt keine wärmebeeinflusste Zone. Es bearbeitet dickes Material (bis 200 mm), reflektierende Metalle, wärmeempfindliche Verbundwerkstoffe, gehärteten Werkzeugstahl, Stein, Keramik und Glas, die der Laser nicht erreicht. Bei dickem Material wird die Toleranz weiter, und Schnittkanten müssen entgratet oder bei eng tolerierten Teilen nachbearbeitet werden.

Wählen Sie den Laser für dünnes Metall, Geschwindigkeit und optische Kantenqualität. Wählen Sie den Wasserstrahl für dicke Platten, Verbundwerkstoffe, wärmeempfindliche Materialien, Stein oder Glas. Unser Technikteam kann im Rahmen der DFM-Analyse das passende Verfahren empfehlen.

Wasserstrahlschneiden deckt die größte Materialvielfalt aller CNC-Schneidverfahren ab.

Metalle von 0,5 bis 200 mm Dicke, darunter Baustahl, Edelstahl, Aluminium, Titan, Kupfer, Messing, Inconel und gehärteter Werkzeugstahl bis HRC 62. Gehärtete und wärmebehandelte Metalle werden ohne Anlassen geschnitten, da kein Wärmeeintrag erfolgt.

Verbundwerkstoffe wie Carbonfaser, Glasfaser, Aramid, Wabenkern und faserverstärkte Phenolplatten (FR-4, G10). Keine Delaminierung oder Harzschäden.

Stein, Keramik und Glas in Dicken von wenigen mm bis über 100 mm. Wasserstrahlschneiden ist eines der wenigen Verfahren, die diese spröden Materialien ohne Rissbildung schneiden.

Kunststoffe und Gummi, von weichen Dichtungen bis zu starrem PMMA, PC, HDPE und PTFE. Lebensmittelechte Materialien werden unter sauberen Bedingungen geschnitten.

Materialien, die Wasserstrahlschneiden nicht schneidet: gehärtetes Glas (bricht durch den Druck), Diamant und einige extrem harte Keramiken. Unsere DFM-Analyse empfiehlt Ihnen das passende Verfahren für Ihren Werkstoff.

Die Genauigkeit hängt von der Materialdicke und davon ab, ob eine Konuskompensation (5-Achs) verwendet wird.

Bei dünnem Material wird die Toleranz enger und bei dicker Platte weiter: ±0,1 mm bei 0 bis 20 mm, ±0,2 mm bei 21 bis 50 mm, ±0,3 mm bei 51 bis 100 mm, ±0,5 mm bei 101 bis 150 mm und ±0,8 mm bei 151 bis 200 mm.

Die Kantenqualität reicht von Q1 (nahezu poliert) bis Q5 (rau) nach ISO 9013. Standard-Wasserstrahlschneiden liefert bei den meisten Arbeiten Q3 bis Q4. Langsam geschnittene Q1- und Q2-Einstellungen erzeugen eine nahezu laserähnliche Kantenqualität bei 3 bis 40 mm Blechdicke, kosten aber mehr Zykluszeit.

5-Achs-Wasserstrahlschneiden gleicht die natürliche Verjüngung des Schnittspalts bei dickem Material aus und erzeugt auf Wunsch quadratische oder abgewinkelte Kanten.

Wir schneiden Material bis 200 mm Dicke auf dem abrasiven Wasserstrahlschneiden, was zu den tiefsten Schnitten gehört, die ein CNC-Verfahren in einem Durchgang erreichen kann.

Typische Dicke nach Werkstoff: Baustahl und Edelstahl bis 150 mm (200 mm mit Toleranzerleichterung möglich), Aluminium bis 200 mm, Titan bis 100 mm, Stein und Keramik bis 150 mm, Glas bis 100 mm und Verbundwerkstoffe bis 75 mm, bevor die Kantenqualität nachlässt.

Die maximale Blechgröße beträgt 2440 × 1220 mm, mit Tischerweiterungen für längere Platten. Die Toleranz wird mit zunehmender Dicke größer, da der Schnittspalt breiter wird und der Strahl im Material divergiert.

Jedes Verfahren hat seinen optimalen Einsatzbereich.

Wählen Sie Laser, wenn das Material dünnes Metall ist (0,5 bis 25 mm), es auf Geschwindigkeit ankommt und die Kantenqualität schweißfertig ohne Entgraten sein soll.

Wählen Sie Plasma beim Schneiden von dickem Kohlenstoffstahl (20 bis 80 mm), wenn die Kosten pro Teil wichtiger sind als die Kantenqualität. Die Schnittfuge ist breit (2 bis 5 mm) und die Kante muss in der Regel geschliffen werden.

Wählen Sie Wasserstrahlschneiden, wenn einer der folgenden Punkte zutrifft: Das Material ist wärmeempfindlich (gehärteter Stahl, wärmebehandelte Legierungen, Verbundwerkstoffe mit Harz), das Material ist reflektierend (unbearbeitetes Kupfer, Messing, Spiegelstahl), das Material ist spröde (Stein, Keramik, Glas), die Dicke liegt über 25 mm, oder das Teil muss spannungsfrei ohne Wärmeeinflusszone sein.

Viele reale Fertigungsprogramme nutzen zwei Verfahren: Laser für das dünne Metall, Wasserstrahl für die dicken oder Verbundbauteile derselben Baugruppe.

Ja. Die meisten Produktionsprogramme umfassen mindestens einen Nachbearbeitungsschritt.

Eloxieren ist bei Aluminiumteilen Standard für Korrosions- und Verschleißschutz. Eloxieren nach Typ II trägt 5 bis 25 µm auf; Harteloxieren nach Typ III trägt 25 bis 75 µm für stark beanspruchte Anwendungen auf.

Pulverbeschichtung ist Standard bei Stahlteilen für den Außenbereich oder Umgebungen mit hoher Salzbelastung. Pulverbeschichtung bietet 500 bis 1.000 Stunden Salzsprühbeständigkeit bei 60 bis 120 μm Schichtdicke.

Passivierung ist bei Edelstahlteilen für Medizin- und Lebensmittelanwendungen erforderlich, um freies Eisen zu entfernen und die Chromoxidschicht wiederherzustellen (ASTM A967).

Passivierung und Galvanisierung fügt glänzendes Chrom, Nickel, Zink oder Zinn für dekorative und funktionale Oberflächen auf Stahl und Messing hinzu. Die Galvanisierung erhöht die Teilemaße um 5 bis 30 µm.

Polieren bis Ra 0,2 bis 0,8 μm ist für optische Flächen, Dichtflächen und Spiegeloberflächen verfügbar. Geben Sie in der Zeichnung an, welche Flächen poliert werden sollen, da es sich um eine manuelle Bearbeitung handelt.

Legen Sie die Anforderungen an die Oberflächenbehandlung während der DFM-Analyse fest, da sie häufig die Materialauswahl und die Maßtoleranz beeinflussen.

Die kundenspezifische Befestigungselementproduktion umfasst eine Reihe von Verfahren, die Draht oder Stangenmaterial in fertige Teile umwandeln. Hier sind die wichtigsten Verfahren, die bei den meisten Full-Service-Herstellern von Befestigungselementen verfügbar sind.

1. Kaltumformung: Progressivwerkzeuge formen Kopf, Schaft und Aussparungen aus einem Drahtzuschnitt. Das wirtschaftlichste Verfahren für Stückzahlen über 10.000 Stück. Durchmesserbereich 1,5 bis 25 mm.

2. CNC-Drehen: Rotierendes Stangenmaterial wird mit Schneidwerkzeugen bearbeitet. Geeignet für Verbindungselemente mit komplexen Geometrien, ungewöhnlichen Gewindeformen oder engeren Toleranzen als beim Kaltstauchen möglich.

3. Langdrehen: Eine Variante des CNC-Drehens für kleine Durchmesser, lange oder präzise Teile. Wird für Miniaturbefestigungen und Medizinschrauben mit Toleranzen bis ±0,02 mm verwendet.

4. Gewindewalzen: Gehärtete Matrizen formen Gewinde durch Kaltumformung statt durch Schneiden. Gewalzte Gewinde sind stärker als geschnittene Gewinde und erzeugen keine Späne. Standardverfahren für hochfeste Verbindungselemente.

5. Wärmebehandlung: Härten, Anlassen, Einsatzhärten oder Induktionshärten erzeugt Verbindungselemente in den angegebenen Festigkeitsklassen (Grade 5, 8, Class 8.8, 10.9, 12.9).

6. Galvanisieren und Beschichten: Zink, Feuerverzinkung, chemisch Nickel, Brünierung, Dacromet und Verchromung, aufgebracht nach dem Gewindeschneiden. Bietet Korrosionsbeständigkeit und ein ansprechendes Aussehen.

7. Prüfung und Tests: Dimensionsprüfung mit CMM und Gewindelehren. Mechanische Prüfungen umfassen Zugfestigkeit, Härte und Drehmoment-Vorspannung. Salzsprühtest für beschichtete Verbindungselemente.

Ein Full-Service-Hersteller vereint diese Prozesse unter einem Dach, verkürzt die Lieferzeiten und beseitigt den Koordinationsaufwand bei der Verwaltung mehrerer Lieferanten.