Wasserstrahlschneiden macht aus Abfall Mehrwert
Verbessertes Materialrecycling und verbesserte Nutzung durch Wasserstrahlschneiden
Bei der Verarbeitung teurer Materialien ist es wichtig, den Abfall zu minimieren. Der folgende Fall zeigt, wie die Wasserstrahltechnologie Inconel-Zylinder herstellen und während des Verfahrens Material sparen kann. Durch Nutzung der Wasserstrahltechnologie werden Löcher ausgeschnitten statt sie zu bohren, so dass das Restmaterial aufbewahrt, geformt und wiederverwendet werden kann. Das sorgt nicht nur für eine bessere Wirtschaftlichkeit, sondern auch für neue Möglichkeiten.
Die Ergebnisse entsprechen der Herausforderung
Dieser Fall umfasst das Schneiden von Löchern mit einem Durchmesser bis zu 127 mm (3 Zoll) in 152,4 mm (5 Zoll) breite Inconel-Zylinder. Die Toleranzanforderungen sind hoch und bis vor Kurzem ist die Verarbeitung mit Hilfe von Bohrungen erfolgt. Da der Umfang der Bohrung mehr als 50 % des Materialdurchmessers beträgt, wird durch das Bohren ein beträchtlicher Anteil (36 %) des Materials zu Abfall.
Die schmalen Einschnitte (1 bis 1,5 mm) und die feinen Kerben beim Wasserstrahlschneiden führen zu mehreren Recyclingmöglichkeiten. Anstatt einfach ein Loch zu bohren, schneidet die Wasserstrahltechnologie drei separate Stücke aus dem Ausgangsmaterial aus, ähnlich wie beim Stapeln einer russischen Matrjoschka-Puppe. Das Ergebnis sind Restmaterialien, die recycelt werden können, statt in den Abfall zu gehen.
Hierbei handelt es sich um einen Präzisionsprozess mit einem hohen Materialeinsparungspotenzial. Der Erfolg hängt von den richtigen Schneidparametern sowie von der Leistungsfähigkeit und Präzision der Maschine ab. Die Herausforderung liegt darin, ein Ergebnis zu erzielen, das innerhalb der Toleranzanforderungen liegt, und trotzdem die Genauigkeit zu bewahren.
Eine Standardlösung mit einer Besonderheit
Diese Lösung basiert auf einem Water Jet Sweden H-Modell mit einer Tischfläche von 2 x 1 m (6,6 x 3,3 Fuß). Dabei handelt es sich um ein Standardmaschinenmodell, das jedoch einen vollständigen Arbeitsplatz für alle Arten von hochtoleranten Wasserstrahlschneidtechnologien in 2D hat.
NCH 30, Water Jet Sweden
Die Schneidteile von 127 x 152,4 mm (5 x 8 Zoll) benötigen keine große Schnittfläche. Daher ist diese Standardmaschine trotz der hohen Toleranzanforderungen mehr als geeignet. Sie wurde an diesen speziellen Bearbeitungsprozess angepasst, um für eine einfache und praktische Materialverwaltung zu sorgen. Die Verwendung eines Standardmodells bedeutet auch, dass diese Lösung sowohl kosteneffektiv als auch bewährt ist und die Leistung über einen längeren Zeitraum gewährleistet. Das H-Modell bietet einen optionalen, extra hohen Schneiddruck. Ein KMT Pro 3 60 HP liefert einen Wasserdruck von 6200 bar, was zu einer schnelleren Verarbeitung und einer geraderen Schnittfläche führt, und das selbst bei dickeren Materialien.
Das H-Modell ist eine echte Hochleistungs-CNC-Maschine. Es ist mit CNC-Steuerungssystemen von FANUC OiF und einem einfach zu bedienenden 8,5-Zoll-Touchscreen-Panel von Fanuc ausgestattet, das speziell für das Wasserstrahlschneiden konzipiert wurde.
Kundenspezifische Tanks und Vorrichtungen
Um dicke Zylinder mit bis zu 6200 bar zu schneiden, wird die Lösung des H-Modells um einen kundenspezifischen Tank erweitert, der für einen effektiven und reibungslosen Produktionsprozess ausgelegt ist. Die Lösung umfasst außerdem einen zusätzlichen Spritzschutz an der Seite und eine spezielle Düsenabdeckung, um das Wasser horizontal zu verteilen. Beim Durchstechen dickerer Materialien ist dies für die Arbeitsumgebung wichtig, da der Wassersprühstrahl häufig abgelenkt wird. Um sowohl eine hohe Präzision als auch die Wiederholgenauigkeit zu gewährleisten, ist der Tank mit einem integrierten Befestigungssystem ausgestattet, das aus drei Teilen besteht: einer Vorrichtungsbank, einer Palettenbefestigung und dem Materialhalter.
Die Vorrichtungsbank wird mit speziellen Füßen mit dem Tank verbunden, um einen besseren Halt und maximale Stabilität und Wiederholbarkeit zu gewährleisten.
Die Palettenbefestigung ist so konzipiert, dass sie leicht in den Tank hinein und heraus bewegt werden kann. Spezielle kegelförmige Führungen richten sich automatisch nach der Startposition auf der Vorrichtungsbank aus.
Die Materialhalter sind so konzipiert, dass sie mit verschiedenen Artikeldurchmessern umgehen können und für raue Fertigungsumgebungen geeignet sind. Einfaches Be- und Entladen sorgt für einen effizienten Arbeitsablauf und Fertigungsprozess.
Um dem ständigen Verschleiß aufgrund von Wasser und Sand standzuhalten, wird die kundenspezifische Tank- und Befestigungslösung vollständig aus Edelstahl gefertigt.
Mehrwert als Standard
„Dank der maßgeschneiderten Tanklösung und der speziellen Befestigungslösung ist unser H-Modell jetzt ein verbesserter Arbeitsplatz, der für einen hochspezifischen und präzisen Produktionsprozess sorgt”, so Tony Rydh, CTO und Gründer von Water Jet Sweden. Rydh erklärt weiter: „Sowohl der Tank als auch das Befestigungssystem sind so konzipiert, dass sie mit einem speziellen Gabelstapler einfach bedient werden können und das Be- und Entladen ganz problemlos erfolgt. Das robuste Design erzeugt eine Haltbarkeit, die jahrelanges Schneiden in rauen Produktionsumgebungen widersteht. Und nicht zuletzt bietet es eine verbesserte Wirtschaftlichkeit und neue Möglichkeiten für die kommenden Jahre. Die einfachste Methode zum Einsparen von Material ist, es nicht länger zu verschwenden!”, schließt Rydh.
