Zum Schneiden von Sonderwerkstoffen, wie Faserverbundkunststoffen, Keramiken, Schäumen, hybriden Schichtwerkstoffen aus Metall und nichtmetallischen Werkstoffen, hat sich das Schneiden mit Hochdruckwasserstrahl bis 6000 bar mit Reinwasser oder mit abrasivem Wasserstrahl als besonders geeignet etabliert. Beim abrasiven Wasserstrahl werden durch eine spezielle Mischdüse erosive Quarzsandpartikel beigemischt, die dann das Material wie eine Diamantdrahtsäge trennen.
Die Entwicklung der Schneidprogramme sowie die Bereitstellung von vielfältigen Schneidparametern für die Sonderwerkstoffe erlauben einen zuverlässigen endkonturtreuen oder endkonturnahen Trennschnitt. Besondere Erfahrungen sind beim Anschuss von Löchern in Bauteilen notwendig, wenn die Ausschnitte keine Bauteilkante berühren. Hier werden spezielle Anschusstechniken verwendet, die materialschonende Ausschnitte zulassen.
Im Bereich der subtraktiven Bearbeitung von verschiedenen Materialien ist die Wasserstrahltechnik heutzutage nicht mehr wegzudenken. Verschiedenste Werkstoffe wie Faserverbundmaterialien, duktile Metalle sowie hochspröde und hybride Werkstoffe mit Dicken bis zu 200 mm können mit einem sehr feinen Wasserstrahl unter geringen Prozesskräften und ohne Wärmeeintrag mit einer Genauigkeit von unter 0,1 mm getrennt werden.
Mit Hilfe einer 3D CAM-Software werden neben der Erstellung von komplexen Bearbeitungsreihenfolgen ebenfalls die zugehörigen Auflagevorrichtungen zur exakten Positionierung der zu bearbeitenden Bauteile programmiert und geschnitten. Für Verbund- und Hybridmaterialien ist eine Vorbohreinheit vorhanden, mit welcher eine Beschädigung des zu schneidenden Teils beim Strahlanschuss innerhalb des Bauteils verhindert wird.
Maschinendaten:
CNC-High Pressure Water Jet Cutting Systems WARICUT HWE-P6040/1
Eigenschaften:
3D-Schnitt
abrasives und Reinwasser
Arbeitsbereich: 1500 x 2000 mm
Arbeitsdruck bis 6000 bar
80 oder 120 Mesh abrasives Material
Je nach Materialeigenschaften können Dicken bis zu 100 mm Bauteilstärke geschnitten werden.
Kontakt
Sebastian Nowotny
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Bauweisen- und Strukturtechnologie
Bauteilgestaltung und Fertigungstechnologien
Pfaffenwaldring 38-40, 70569 Stuttgart
Philipp Gänswürger
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie
Zentrum für Leichtbauproduktionstechnologie Augsburg
