Im Laufe der Zeit sind die Anforderungen an Werkstückgeometrie stetig gestiegen. Mit den herkömmlichen 2-D-Anlagen und nachgerüsteten Z-Achsen wurde der Anwendungsbereich erweitert. Doch sehr bald wurde der Wunsch nach beliebig im 3-D-Raum verlaufenden Konturschnitten aktuell. Ein weiteres Aufrüsten des vorhandenen Maschinenkonzeptes wurde von uns auf lange Sicht hinsichtlich Ausbaufähigkeit und zu erwartenden Entwicklungskosten untersucht. Es zeigte sich, dass mit steigendem Ausbau die Kosten annähernd exponentiell ansteigen würden. Dies war nun der Zeitpunkt, um von Anfang an eine auf beliebige 3-D-Schnitte optimierte Anlage zu konzipieren, die im gesamten Arbeitsbereich eine gleichbleibend optimale Fahrgenauigkeit ermöglicht. Gleichzeitig soll der Anwender bestmögliche Anlagenzugänglichkeit bekommen. Die hohe Präzision wird durch eine Reihe gezielter Maßnahmen im Maschinenkonzept erreicht. An der Basis ist ein großzügig dimensionierter und besonders steifer Maschinenrahmen. Darauf setzen die 5 gewichtsoptimierten Fahr-, Dreh- und Kippachsen auf.

Die Antriebe und Führungen sind doppelt geschützt, um eine hohe Standzeit der Komponenten zu gewährleisten. Die Werkstück-Auflage mit dem Catcher ist besonders bedienerfreundlich von 3 Seiten zugänglich ausgeführt. Dies erleichtert das Werkstückhandling erheblich. Der Produktionsleiter des Dienstleistungsunternehmen der Fa. CUT CENTER Schneidtechnik GmbH. Höchst weiss dies auch besonders zu schätzen. Mit der von aps entwickelten 5-Achs-Steuerung lassen sich alle, auch noch so komplexe 3-D Konturen auf einfache Weise programmieren. Dies ermöglicht daher alle 3-D Konturschnittverläufe zu fahren, und zwar ohne die geringsten Einschränkungen. Somit hat der Anwender alle Freiheiten zur Verfügung, die er im täglichen Einsatz benötigt. Die Steuerungshardware basiert auf einem Industrie-PC. Dadurch ist von Haus aus Flexibilität und Rechnerleistung für jede Anwendung optimal vorhanden. Es werden die Offline und Online Programmiermethoden unterstützt. DXF-Dateien können als Programmbasis verwendet werden. Für Serienproduktionen, die eine beliebige Werkstückpositionierung erforderlich machen, kann die Steuerung auf 8 Achsen erweitert werden.

Derzeit sind 3-D 5-Achsanlagen in 3 Baugrößen mit folgenden Arbeitsbereichen standardmäßig erhältlich:

X Y Z
1. 2000 x 1000 x 500mm
2. 4000 x 2000 x 1000mm
3. 6000 x 3000 x 1200mm

Für den 2D-Bereich sind 12 Baugrößen standardmäßig erhältlich:
Arbeitsbereich von 500x500mm bis 8000x4000mm

Material max. mögliche Materialdicken in mm
Stahl 100
Chromstahl 80
Aluminium 120
Granit 80
Schaumstoff 150

Obige Tabelle zeigt einige Richtwerte für maximale Materialstärken. In Sonderfällen können selbstverständlich auch noch größere Materialstärken geschnitten werden.

Ein wesentlicher Vorteil der Wasserstrahltechnik ist die Vielfalt der Materialien, die damit geschnitten werden können. Nachfolgend ist eine kleine Materialauswahl angeführt:
- Metalle
- Nichteisenmetalle
- Glas
- Stein
- Kunststoffe
- Verbundwerkstoffe
- usw.
 
Je nach Material kann mit Reinwasser bzw. mit Abrasivzusatz geschnitten werden. Der Hochdruckwasserstrahl wird mit einem Hochdruckpumpenaggregat auf 3000 bis 4000 bar gebracht. Die Förderleistungen liegen bei 1l/min bis 10l/min. Obwohl mit relativ hohem Arbeitsdruck geschnitten wird, ist die am Werkstück auftretende Bearbeitungskraft sehr klein.
 
Für weiche, wabenförmige oder geschäumte Werkstoffe sowie empfindliche Compositwerkstoffe ist dies zur Erzielung exakter Schnitte unbedingt erforderlich. Die Gesamtanlage ist so konzipiert, dass sie als Stand-alone-System oder als zu integrierendes System z.B. für Produktionsstraßen erhältlich ist. Durch die optimale Zugänglichkeit ist auch ein automatisiertes Werkstückhandling von und zur Wasserstrahlschneidanlage elegant möglich.
 
Die Zukunfts-Perspektiven für die Wasserstrahltechnik sind ausgezeichnet. Man rechnet für die Zukunft mit erheblichen Zuwachsraten, weil dieses Verfahren wirtschaftlich und umweltschonend ist. Die Erfahrungen in der Praxis belegen zudem die Fertigungssicherheit des Verfahrens und im Vergleich zu anderen Bearbeitungstechnologien wie Stanzen, Laser- oder Plasmaschneiden sowohl technologische wie auch finanzielle Vorteile.
 
Manfred Gasser
aps GmbH
A-6973 Höchst
Tel.: 0043 (0) 5578 72227   Fax DW 4
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