Beratung
Um aus einem reinen Wasserstrahl einen Schleifstrahl zu erzeugen, wird dem Wasser ein Schleifmittel zugesetzt. Grundsätzlich gibt es zwei Verfahren für das Abrasiv-Wasserstrahlschneiden, die sich in Herstellung, Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten unterscheiden.
Ihr Hauptunterschied besteht darin, wann und wo das Schleifmittel hinzugefügt wird, was zu spezifischen explosiven Eigenschaften führt.
Abrasive Wasserstrahlschneidemaschine Wasserbasierte Abrasiv-Slurry (WASS) zeichnet sich dadurch aus, dass Abrasiv und Wasser vor der Düse vermischt werden.
Dies bewirkt, dass Jet im Gegensatz zu WAIS nur aus 2 Komponenten (Wasser – Abrasiv) besteht. Da es in WASS nur 2 Komponenten (Wasser und Abrasiv) gibt, wird das Abrasiv durch Wasser mit deutlich höherer Effizienz beschleunigt als bei WAIS. Abrasive Partikel sind bei WASS schneller als bei WAIS bei gleicher hydraulischer Leistung des Systems. Daher kann WASS für relativ tiefere und schnellere Schnitte verwendet werden.
Abrasiv-Düse
Anders als das nachfolgend beschriebene Abrasiv-Wasserstrahl-Schneidverfahren kann das Abrasiv-Wasserstrahl-Schneiden neben der Bearbeitung von höchst anspruchsvollen Materialien auch mobil und unter Wasser eingesetzt werden. Beispiele sind die Bombenentschärfung sowie der Rückbau von Offshore-Kraftwerken oder der Innenabbau von Reaktordruckbehältern in Kernkraftwerken.
Abrasives Wasserstrahlschneiden Water Abrasive Jet (WAIS) wird durch einen Wasserstrahl erzeugt, der nach dem Austritt aus einem Sprinkler eine Mischkammer (Hohlraum) passiert und am Ausgang der Mischkammer in das konvergierende Rohr eintritt. Durch die Wechselwirkung des Wasserstrahls in der Mischkammer mit der darin enthaltenen Luft entsteht ein Unterdruck, der die Luft mit sich reißt. Dieser Unterdruck wird genutzt, um das Strahlmittel in die Kammer zu transportieren.
Wie funktioniert das Schleifen?
Nachdem das Schleifmaterial in der Mischkammer dem Wasserstrahl ausgesetzt wurde, werden die einzelnen Schleifpartikel beschleunigt und auf das konvergierende Rohr gerichtet. Auch die Luft, die als Trägerflüssigkeit zum Transport des Strahlmittels in die Mischkammer dient, ist Bestandteil des WAIS, das nun aus drei Komponenten (Wasser – Strahlmittel – Luft) besteht. Im Fokussierrohr wird die Länge (sollte) dafür optimiert, das Abrasiv weiter beschleunigt (Energieübertragung vom Wasser auf das Abrasiv) und idealerweise verlässt das WAIS das Fokussierrohr mit maximal möglicher Körnungsrate.
Das Schleifschneiden
Schleifschneiden wird für harte oder dicke Teile verwendet. Granat- oder Olivensand wird oft als Schleifmittel verwendet, manchmal auch als Korund für weichere Materialien. Es kann zum Schneiden von Stein, Panzerglas, Keramik, Graphit, Holz, Marmor und allen Metallen verwendet werden. Nur mit dieser Methode lassen sich Laminate aus Materialien mit unterschiedlichen Schmelzpunkten sauber trennen.
Durch die hohe Strahlgeschwindigkeit entsteht im Schneidkopf ein Unterdruck, der das Strahlmittel in die Mischkammer saugt und mit Wasser vermischt. Durch die Abrasivdüse wird das Gemisch konzentriert und beschleunigt. Der Strahldurchmesser ist etwa 0,2 mm größer als der Becher mit reinem Wasser. Andererseits steigt die Schnittleistung mit der Härte des verwendeten Schleifmittels.
