Wasser ist das einzige Werkzeug, mit dem man alles ohne weitere Werkzeuge schneiden kann. Es erneuert sich ständig selbst und eignet sich daher auch für die Produktion unter hohen Hygienestandards. […]
Wasser ist das einzige Werkzeug, mit dem man alles ohne weitere Werkzeuge schneiden kann. Es erneuert sich ständig selbst und eignet sich daher auch für die Produktion unter hohen Hygienestandards. Die Kaltschneidetechnik ermöglicht ein schonendes, sauberes Arbeiten und schneidet auch feine sowie hochkomplexe Strukturen präzise, reproduzierbar und praktisch vollautomatisch mit einer Toleranz von 0,1 mm.
Durch den dünnen Schneidspalt ab 0,1 mm trennt diese Technologie nicht nur schnell, sondern auch materialeffizient und mit geringem Werkzeugverschleiß. Eine Nachbearbeitung ist meist nicht erforderlich. Ebenso treten während des Schneidprozesses im Gegensatz zu thermischen Schneidetechniken weder Aushärtungen oder Spannungen am Werkstück noch gesundheitsgefährdender Dampf, Staub oder Rauch auf.
Breite Materialpalette berarbeitbar
Das Schneidverfahren eignet sich für sowohl für Elastomere als auch technische Kunststoffe aber auch für Schaum- und Compoundwerkstoffe. (Foto: STM waterjet)
Insgesamt können mit dem Wasserstrahl alle herkömmlichen Kunst- und Verbundstoffe von foliendünner Materialstärke bis hin zu Dicken von 200 mm bearbeitet werden. Vor allem Prototypen, Präzisionsformteile und Kleinserien lassen sich per Wasserstrahltechnologie wirtschaftlicher als mit Stanzen oder im Spritzgieß-Verfahren produzieren. Obendrein eignet sich diese Technologie für die just-in-time-Produktion.
Das individualisierbare, modulare Schneidsystem von STM, Eben im Pongau (Österreich), bietet Anwendern zahlreiche Möglichkeiten, verschiedene Schneidaufgaben ohne Umrüstaufwand zu lösen. Interessierte Unternehmen erhalten dazu eine Beratung, die neben Business-Plänen, Bedarfsanalysen, Kosten-Nutzen-Kalkulationen, Digitalisierungs-Fragen auch die Prozessoptimierung in der Fertigung einschließt. Zu diesem Zweck entwickeln die STM-Applikations-Ingenieure auf Anfrage konkrete Wasserstrahl-Lösungen, die mit Testschnitten belegt und durch Schulungen bewältigbar werden.
De facto lassen sich mit Wasser verschiedene Kunst- und Verbundstoffe bis zu einer Stärke von 200 mm ohne zusätzliche Werkzeuge rückstandsfrei trennen. Das Schneidverfahren eignet sich für gängige Elastomere wie EPDM, CR, NBR, Silikon oder FPM/FKM, technische Kunststoffe wie PA, PE, POM sowie vor allem Schaum- und Compoundwerkstoffe. Insbesondere dicke porige Materialien können deformationsfrei geschnitten werden. Selbst bei sehr weichen Werkstoffen sind parallele Schnitte gewährleistet. Selbst komplizierte Formen können mit Hilfe des Wasserstrahls von der Zeichnung direkt zum Endprodukt umgesetzt werden. Als Vorlage benötigen CNC-gesteuerte Wasserstrahlschneidanlagen lediglich CAD-Daten, z. B. im dxf- oder dwg-Format. Sogar die Bezeichnung der Teile kann durch Wasserstrahlgravieren in einem Schritt erfolgen.
Für Prototypen, Spezialanfertigungen und Kleinserien geeignet
So lassen sich neben Prototypen auch Spezialanfertigungen schneller und wirtschaftlicher als mit Stanzen produzieren. Möglich sind auch filigrane Konturen und hohe Materialstärken ohne die beim Stanzen üblichen hohen Toleranzen und konkaven Schnitte. Nicht nur die Erstellung, Modifikation, Wartung und Lagerung der üblichen Stanzformen entfällt, sondern auch deren Montage. In der Zeit, die für die Positionierung der Stanzform benötigt wird, habe eine Wasserstrahl-Anlage bereits geschnitten, heißt es bei STM.
Dem Laser ist das Wasserstrahlverfahren bei größeren Materialstärken und allen Anwendungen überlegen, bei denen eine thermische Beeinflussung des Werkstoffes und damit eine Gefügeveränderung unerwünscht ist. Das macht die Kaltschneidetechnik gerade bei den boomenden Verbundstoffen interessant.
Auch im Vergleich zu oszillierenden Messern auf Plottern und 3D-Druckern seien Leistungsspektrum und Qualität überzeugender, erklärt man in Eben im Pongau. Werkstoffstärken über 100 mm und Verbundmaterialen könnten präziser getrennt werden, zudem seien kleinere Eckenradien und filigranere Konturen möglich. Das Werkzeug wird überdies nicht stumpf und das Werkstück bleibt frei von Bearbeitungskräften.
Wasser als Schneidwerkzeug sei sogar der Handarbeit vorzuziehen, da es schnellere, reproduzierbare Ergebnisse und eine höhere Genauigkeit gewährleistet. Obendrein könnten mehrere Schneidköpfe parallel eingesetzt werden, um die Produktionszeiten zu verkürzen. Gerade für Serien bis zu einer Losgröße von 500 Stück erweise sich Wasserstrahlschneiden damit als geeignet.
Wasserstrahl-Power nach Maß
Die modularen Wasserstrahl-Schneidanlagen lassen sich im Detail an die jeweiligen Aufgaben anpassen. (Foto: STM waterjet)
Die modularen Wasserschneideanlagen von STM gewährleisten eine hohe Funktionsvielfalt und Effizienz. Zusammen mit betriebswirtschaftlicher und technischer Beratung sowie einem kundennahen Service sorgt STM dafür, dass Unternehmen das Potenzial dieser Technologie für sich nutzen können.
Die bewährten STM-Portalanlagen in Leichtbauweise lassen sich bis ins Detail an die Kunststoffverarbeitung anpassen. Dafür sorgt das vollkompatible Modulsystem, das die 2D- und 3D-Fertigung mit Reinwasser oder Abrasiv und beliebig vielen Schneidköpfen in jeder Form möglich macht. Überflüssige Funktionen müssen nicht in Kauf genommen werden, die Handhabung ist komfortabel, der Wartungsbedarf gering. Die benutzerfreundliche Software SmartCUT beschleunigt die Arbeitsvorbereitung und erspart Anwendern aufwändiges Programmieren. Probleme sind meist per Fernwartung lösbar.
Speziell für Branchen wie der Dichtungsindustrie, wo für eine gute Schneidleistung mit Trinkwasserqualität geschnitten wird, bietet STM zudem komplette Wasseraufbereitungslösungen an. Auf diese Weise kann das Schneidwasser simultan wiederverwendet und die entwässerten Partikel können per BigBag entsorgt werden. So lassen sich bis zu 98 % Frischwasser sparen. Im Bereich Verbundwerkstoffe sorgen optionale Komponenten wie Bohrspindeln für den reibungslosen Betrieb.
Die Anschaffungskosten bewegen sich bei STM-Anlagen laut Hersteller im 2D-Bereich zwischen 80.000 und 150.000 Euro. Der Betrieb von Wasserstrahl-Anlagen werde EU-weit subventioniert. Durch langfristig verfügbare Serienkomponenten, hätten die Anlagen zudem eine sehr lange Haltbarkeit. Sie seien jederzeit beliebig aufrüstbar oder gegen größere Anlagen austauschbar.
Ausprobieren möglich
Ob und wie Wasserstrahl-Technologie für spezifische Fertigungsprozesse eingesetzt werden kann, bewerten STM-Spezialisten innerhalb weniger Tage anhand unverbindlicher Bedarfsanalysen, Kosten-Nutzen-Kalkulationen bzw. Businesspläne. Darüber hinaus können Interessenten bei STM auch eigene Werkstücke testschneiden lassen oder unverbindlich Testmaschinen betreiben. Gebrauchtanlagen und Finanzierungsmodelle machen eine Anschaffung auch bei limitiertem finanziellem Spielraum möglich. Parallel werden Workshops angeboten, die Neueinsteiger unverbindlich mit der Technologie und betriebswirtschaftlichen Aspekten vertraut macht.
Vom 20. bis 23. Oktober 2020 findet die „STM Tech Week 20“ statt. Vier Tage lang sind Anwender und potentielle Betreiber aus ganz Europa eingeladen, das Potenzial des Werkzeugs Wasser im österreichischen STM Testzentrum in Eben für Ihre eigenen Zwecke auszuloten. Zu diesem Anlass werden Anlagen aller STM Systemreihen für den Live-Betrieb zur Verfügung stehen.
