Wasserstrahlschneiden: Großdimensionierte Teile präzise bearbeiten

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Wasserstrahlschneiden: Großdimensionierte Teile präzise bearbeiten

Wasserstrahlschneidanlage NC-3060D
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Die Wasserstrahlschneidmaschinen von Water-Jet können aufgrund ihrer Querportale nicht nur sehr große Werkstücke aufnehmen, sie sind durch die parallele Bearbeitung mit mehreren Schneidköpfen und das Prinzip der Tischhälftentrennung auch wirtschaftlich.
Autor: Dr. Peter Stipp E-Mail: peter.stipp@awikom.de
Das Unternehmen CAN Industrieservice in Butzbach besteht seit 1997 und ist bekannt als Zuschnittbetrieb für den Apparatebau mit Autogen- und Plasmaanlagen. Mit einer festen Kernmannschaft von 25 Personen werden hier hauptsächlich rotierende und nicht rotierende Teile für die Pharma- und Erdölindustrie sowie für Klärwerke hergestellt. Die mechanische Fertigung wurde ständig erweitert, so dass die Firma neben den genannten Schneidanlagen auf einen großen Maschinenpark zurückgreifen kann, angefangen von Abkantpressen über CNC-Maschinen bis hin zu großen Bohrwerken.
Seit Beginn dieses Jahres erfolgen fast alle Zuschnitte auf einer 3 x 6 m großen Wasserstrahlschneidmaschine des schwedischen Herstellers Water-Jet. Dieses Unternehmen ist weltweit der einzige Hersteller, der bis zu 4 m breite und vor allem auch bis zu 12 m lange Maschinen als Standardanlagen produziert und auch die meisten Maschinen dieser Größenordnung auf dem deutschen Markt verkauft hat. Hinzu kommt, dass die so genannte Tischhälftentrennung für ein wirtschaftlicheres Arbeiten nur von dieser Firma angeboten wird.
Die Wasserstrahlschneidtechnik ist im Vergleich zu den herkömmlichen thermischen Trenntechniken ein Kaltschneideprozess und somit das einzige Verfahren mit dem eine Vielzahl von Materialien präzise und vor allem auch gratfrei bearbeitet werden kann. Die Materialien reichen von Metallen wie Edelstahl und Aluminium über Kunststoffe bis hin zur Keramik und Teilen in Sandwichbauweise. Durch das Bearbeiten entstehen weder Schmelzreste an der Schnittkante, noch bilden sich Mikrorisse. „Einen großen Teil der Werkstücke, die wir jetzt auf dieser Wasserstrahlanlage schneiden, mussten wir bislang aufgrund der Größe an Fremdfirmen vergeben. Ganz abgesehen davon, dass sie immer nachbearbeitet werden mussten“, so der CAN-Geschäftsführer Mityesoglu.
Tischhälftentrennung
Der Kauf einer Wasserstrahlschneidmaschine ist zweifellos eine hohe Investition. Für den Anwender stellt sich daher nicht nur die Frage nach der Auslastung, sondern auch nach der Wirtschaftlichkeit und Schnittqualität der Anlage selbst. Die Tischhälftentrennung der bei der Firma CAN eingesetzten Maschine bietet dem Anwender im Vergleich zu den sonst üblichen Wechseltischen gleich mehrere Vorteile. Nicht nur, dass der Platzbedarf geringer ist – eine Wechseltischanlage ist immer deutlich länger –, die Water-Jet-Lösung ist zudem auch noch wirtschaftlicher: Während auf der einen Seite des Tisches noch geschnitten wird, kann auf der anderen Seite schon abgeräumt, beziehungsweise aufgelegt werden. Hinzu kommt die hohe Traglast dieser Anlage von insgesamt 18 t: Das sind neun Tonnen pro Tischhälfte.
Mit der neuen Wasserstrahlschneidmaschine NC-3060D werden bei CAN in Butzbach überwiegend Bauteile aus Edelstahl und C-Stahl (265 GH) für den Apparatebau geschnitten. Dies sind beispielsweise Wischerblätter, die in Rotoren von Klärschlammtrocknern eingesetzt werden, Ringe für Flansche, sowie Bodenbleche für Traversen und Dichtungen. Aber auch ausgefallene Aufträge, wie das Schneiden spezieller Bauteile für Rücklaufsysteme in einem Kernkraftwerk, werden in Butzbach durchgeführt. Durch den Einsatz der Wasserstrahltechnik hat sich auch das Schneiden von plattierten Blechen und Sandwichblechen deutlich vereinfacht, da beim Plasmaschneiden immer die Gefahr besteht, dass sich der Edelstahl vom Grundwerkstoff abhebt.
Entscheidend sind die Testschnitte
Das Unternehmen CAN hat sich die Entscheidung für diese Investition nicht leicht gemacht und Möglichkeiten der in Frage kommenden Maschinen von zwei deutschen und einer schweizer Firma untersucht. Die neue Anlage sollte nicht nur kompakt sein und präzise schneiden, sondern auch die Bearbeitung großer Teile für den Apparatebau erlauben, da die typischen Rohbleche von 3 m Breite bis zu 6 m Länge reichen. „Die Entscheidung für das Unternehmen Water-Jet fiel letztendlich aufgrund der höheren Qualität der Testschnitte“, so Mityesoglu.
Water-Jet Wasserstrahl-Schneidetechnik GmbH Tel: 06321/499350 Fax 06321/4993520 www.waterjet-nw.de
CAN Industrieservice GmbH Tel: 06033/91340, Fax 06033/913418 www.can-apparatebau.de

Anlagenparameter
Die 3 x 6 m große Anlage bietet auf der gesamten Portalbreite in voller Ausbaustufe zwei individuelle Z-Achsen mit jeweils zwei Abrasiv-Schneidköpfen – bei CAN wird zurzeit mit zwei Köpfen gearbeitet. Soll der Durchsatz gesteigert werden, können die beiden weiteren Schneidköpfe innerhalb einer halben Stunde installiert werden. Ein zusätzlicher wirtschaftlicher Aspekt, der für alle Water-Jet-Maschinen gilt, sind die patentierten Schneidköpfe. Sie sind aus nur drei Teilen aufgebaut – die Mischkammer befindet sich im Rohr – und sie verbrauchen bei gleicher Schnittqualität bis zu 20% weniger Abrasivmaterial als andere Maschinen. Ein Kostenfaktor, der sich sowohl beim Kauf, als auch bei der Entsorgung positiv bemerkbar macht. Das automatische Verfahren der Maschine und die gesamten Abläufe des Schneidens erfolgen über eine 300i-Steuerung der Firma Fanuc. Der notwendige Druck von 4150 bar für den Wasserstrahl wird über zwei Pumpen der Firma KMT aufgebaut. Mit beiden Unternehmen arbeitet Water-Jet als Hersteller seit Jahren zusammen, so dass für den Anwender ein umfassender Service sichergestellt ist. Die Wasserstrahlschneidanlage bei der Firma CAN wurde werksseitig zusätzlich mit einem Modem ausgestattet, so dass Fehlfunktionen direkt über SMS angezeigt und spezielle Befehle auch direkt an die Anlage gesendet werden können.
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