Wasserstrahlschneiden bei DeSta::Microcut

"Kaltes" Trennverfahren: Nahezu kein Wärmeeintrag beim Schneiden
Hohe Vielfalt an Rohmaterialien: DeSta::Microcut schneidet (fast) jedes Material
Rundum-Service: Von der Materialbeschaffung bis zur Nachbearbeitung – alles aus einer Hand
Know-how: von komplexen Prototypen bis Serien, vom Erstkontakt bis zur Lieferung seit über 15 Jahren Ihr zuverlässiger Partner

Was ist Wasserstrahlschneiden?

Beim Wasserstrahlschneiden werden Materialien durch einen hochenergetischen Wasserstrahl – auch als Waterjet bezeichnet – durchtrennt. Grundsätzlich setzt DeSta::Microcut das Verfahren des Abrasiv-Wasserstrahlschneidens ein. Dabei wird das Wasser unter hohen Druck gesetzt und mit einem Abrasivmittel versetzt. Der dadurch entstehende Strahl ist in der Lage, nahezu jedes beliebige Material zu durchtrennen, da das Abrasivmittel die Schneidkraft des Strahls entscheidend verstärkt. Auch sehr harte Materialien wie Keramik oder gesintertes Hartmetall können so präzise geschnitten werden.

Ein alternatives Verfahren für weiche Materialien ist das Reinwasserstrahlschneiden, bei dem ausschließlich mit Wasser gearbeitet wird.

Wir unterstützen
Sie gerne!

Das erfahrene Team von DeSta::Microcut ist bereit Sie bei Ihren individuellen Herausforderungen zu unterstützen. Ob es sich um spezifische Anforderungen für Prototypen oder Kleinserien handelt, steht Ihnen das Team mit jahrelanger Expertise und Know-how zur Verfügung. Das Ziel von DeSta::Microcut ist, Ihnen den bestmöglichen Service zu bieten.

Übersicht Materialien & typische Werkstoffe

Das bei DeSta::Microcut eingesetzte Abrasiv-Wasserstrahlschneiden ist in der Lage, Materialien hochpräzise und nahezu gratfrei zu durchtrennen. Die Vielfalt gängiger Materialen und Werkstoffe, die sich mit Wasserstrahlschneiden in hoher Präzision und Qualität schneiden lassen, ist dabei beachtlich. Eine Übersicht:

Metalle und Metalllegierungen

Stahl und Stahllegierungen wie Baustahl, Edelstahl, Werkzeugstahl, Einsatzstahl, Federstahl, CNS-Legierungen
Buntmetalle wie Kupfer und Kupferlegierungen, Messing, Bronze
Edelmetalle wie Gold, Silber, Platin
Hochtemperaturlegierungen auf Basis von Iridium, Rhodium, Wolfram
Weitere Nichteisenmetalle wie Aluminium, Magnesium, Nickel, Tantal, Zinn, Zink, Titan, Inconel (Nickelbasislegierungen)
Vollhartmetalle, Bi-Metalle sowie Strukturwerkstoffe

Kunststoffe

Thermoplaste: Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyvinylchlorid (PVC), Polycarbonat (PC), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyethylenterephthalat (PET)
Duroplaste: Phenolharz, Melaminharz, Epoxidharz, Harnstoffharz, Polyesterharz, Diallylphthalat (DAP), Silikonharz
Elastomere: Polyurethan (PU), Kautschuk
Polymethylmethacrylat – PMMA (“Plexiglas”): Altuglas, Oroglas, Lucite
Schaumstoffe wie Weichschaumstoffe, Hartschaumstoffe, Dämm- & Isolierwerkstoffe, Forex® (PVC-Hartschaumplatten)
Reibelemente wie PTFE, beschichtete Werkstoffe
Dichtungsmaterialien wie Silikon, Gummi, Naturkautschuk
Sonstige: Polychloropren (Neopren), Silikone

Faserverbundwerkstoffe

Nichtmetallische anorganische Materialien

Es liegen viele Anwendungsfälle vor, bei denen das Wasserstrahlschneiden von Stahl die wirtschaftlichste Lösung bei gleichzeitig hohen Anforderungen an die Präzision darstellt.

Gängige Rohstoffe sind in der Regel bei DeSta::Microcut im Rohmateriallager vorrätig. Damit sind auch äußerst kurze Lieferzeiten möglich.

Sie benötigen eine Bearbeitung mit präzisem und materialschonendem Schnitt und Ihr Werkstoff ist hier nicht aufgeführt?

Die Vorteile von Wasserstrahlschneiden im Detail:

Vielseitigkeit: Zu den größten Vorteilen des Verfahrens gehört die Flexibilität, da Wasserstrahlschneiden nahezu beliebige Materialien sauber durchtrennt. Das Spektrum reicht von Metallen über Kunststoffe bis hin zu Keramik und Naturstein.
Präzision: Das Verfahren erlaubt auch komplexe Konturen und Formen bei hoher Wiederholgenauigkeit zu schneiden.
„Kaltes“ Verfahren: Beim Wasserstrahlschneiden entsteht wenig Wärmeeintrag, dadurch sind thermische Einflüsse meist zu vernachlässigen. Insbesondere bei wärmeempfindlichen Materialien ist dies ein entscheidender Vorteil, da es beim Werkstoff weder zu Strukturänderung noch zu Verhärtung oder Verfärbung kommt. Somit kann DeSta::Microcut auch Wasserstrahlschneiden von Nitinol für medizinische Anwendungen anbieten.
Saubere Schnitte: Die Schnittkanten sind sauber und nahezu gratfrei. Dadurch ist oft keine weitere Nachbearbeitung erforderlich.
Kosteneffizienz und Umweltfreundlichkeit: Bei dem kalten Schneidverfahren entstehen weder schädliche Dämpfe noch Gase. Die Lärm- und Staubbelastung ist im Vergleich zu anderen gängigen Verfahren gering. Die Schneidetechnik ist für viele Materialien und Materialstärken eine effiziente Lösung.

Nachteile von Wasserstrahlschneidens sind vor allem:

Niedrigerer Vorschub gegenüber Laserschneiden: Die Schnittgeschwindigkeit des Wasserstrahls ist im Vergleich geringer.
Bedingte Eignung für sehr dünne Materialien: Ist das Material zu dünn (<0,05 mm), kann es nicht wasserstrahlgeschnitten werden.
Verschleiß: Die Beimengung des Abrasivmittels bedingt für alle strahlführenden Komponenten einen Verschleiß, z. B. die Schneiddüsen.
Kosten des Abrasivmittels: Die Menge des beigemengten Abrasivmittels erhöht sich beim Schneiden von harten Materialien. Dies kann Verschleiß und Kosten erhöhen.
Feuchtigkeit: Beim Schneiden werden die Werkstücke nass. Das Verfahren ist daher für einige Elektronik-Komponenten nur bedingt geeignet.

DeSta::Microcut verfügt über langjährige Expertise im Wasserstrahlschneiden. Unter anderem spielt die Wahl des richtigen Abrasivmittels in Abhängigkeit des zu verarbeitenden Materials eine entscheidende Rolle, um die Umweltbelastung zu minimieren und die Kosten so gering als möglich zu halten.

Welche Vor- und Nachteile bietet Wasserstrahlschneiden gegenüber anderen Schneidverfahren?

Wasserstrahlschneiden ist ein universell einsetzbares Verfahren, das den Werkstoff schonend durchtrennt.

Austausch

DeSta::Microcut fertigt individuelle Werkstücke. Die Basis hierfür schaffen die Mitarbeitenden gemeinsam mit Kunden durch persönliche Beratung und Austausch auf Augenhöhe zur gemeinsamen Lösung individueller Herausforderungen.

Flexibilität

Eine breite Auswahl an Rohmaterialien auf Lager und der adaptive Einsatz von Ressourcen ermöglichen kurzfristige Lieferungen und eine hohe Flexibilität in der Produktion.

Kreativität

Getrieben von der Neugier schwierige Herausforderungen zu lösen, begegnet das Team von DeSta::Microcut Ihren individuellen Anforderungen mit Mut, Kreativität und Know-how zur Problemlösung.

Zuverlässigkeit

Erfahrene Fachkräfte, moderne Maschinen und jahrelanges Know-how gewährleisten bei DeSta::Microcut die termingerechte Fertigung hochwertiger Werkstücke.

Anlagenqualität: Die Qualität der Wasserstrahlschneidanlage selbst, sowie Auswahl und Zustand der Komponenten haben wesentlichen Einfluss auf die erzielten Genauigkeiten.
Materialhärte: Das Schneiden sehr harter oder sehr weicher Materialien kann die Präzision beeinträchtigen.
Materialdicke: Dünnere Materialien lassen sich meist mit engeren Toleranzen schneiden.
Know-How: Das Wissen und die Erfahrung der Mitarbeiter ermöglicht das Ausloten der physikalischen und technischen Grenzen.

DeSta::Microcut schneidet Materialstärken von 0,05 mm bis 40,00 mm. Das Wasserstrahlschneiden hat dabei eine Genauigkeit von bis zu ±0,01 mm in Abhängigkeit von Material und Materialstärke.

Sie haben spezifische Fragen zu Präzision und Toleranzen für Ihr Fertigungsprojekt mit anspruchsvollen Materialien?

Wie präzise ist das Wasserstrahlschneiden?

Wasserstrahlschneiden ist eine sehr präzise Schneidetechnik und kommt daher in vielen Branchen als bewährtes und materialschonendes Verfahren zum Einsatz. DeSta::Microcut erreicht eine Genauigkeit von bis zu ±0,01mm. Die exakten Toleranzen hängen von mehreren Faktoren ab, dazu gehören:

Anwendungsbeispiele für Wasserstrahlschneiden

Wasserstrahlschneiden ist eine vielseitige Technologie und für ein breites Spektrum von Materialien und Anwendungen geeignet. Der spezifische Anwendungsbereich hängt vom Typ des Wasserstrahls ab.

Wasserstrahl mit Abrasivmittel

Harte Materialien wie Stahl, Edelstahl, Nichteisenmetall, Keramik, Glas, Granit sowie Kunststoffe.
Große Materialstärken: Selbst das Schneiden von dicken Materialien bis zu 40,00 mm ist für DeSta::Microcut problemlos möglich.
Temperaturempfindliche Materialien: Da kalt geschnitten wird und ein geringer Wärmeeintrag erfolgt, eignet sich das Verfahren besonders für wärmeempfindliche Werkstoffe.
Komplexe Formen: Präzises Schneiden von komplexen Konturen und Formen ist durch den feinen Wasserstrahl möglich.

Reiner Wasserstrahl

Lebensmittelindustrie: Da der Schneidprozess hygienisch und rückstandsfrei ist, können problemlos Lebensmittel geschnitten werden.
Verpackungsindustrie: Materialien wie Wellpappe, Seidenpapier etc. lassen sich hochwertig schneiden.
Sonstige Industrien: Weiche Materialien wie Gummi, Leder, Teppiche sowie Schaumstoffe.

Welche Branchen profitieren vom Wasserstrahlschneiden?

Wasserstrahlschneiden ist ein sehr vielseitiges Verfahren und ermöglicht präzises und materialschonendes Schneiden von nahezu jedem Material in unterschiedlicher Härte und Dicke. Daher kommt das Verfahren in einer Vielzahl von Branchen von der industriellen Anwendung bis zur künstlerischen Projektierung zur Anwendung.

Anwendungsfälle für mit Wasserstrahl geschnittene Komponenten finden sich quer über alle Industrien, beispielsweise…

Sie haben einen speziell gelagerten Anwendungsfall? Fragen Sie uns!

Metallische Werkstücke verarbeiten wir für folgende Branchen:

Automobilindustrie: Prototypen für Halterungen , Pins, Stecker, Stromleiter; Prototypen und Ersatzteile für Getriebe nach Auslauf der Serienproduktion.
Brennstoffzellen & andere alternative Antriebe: Bipolarplatten und Endplatten für Brennstoffzellen
Elektrische Antriebe & Speichersysteme: Rotor und Stator für Elektromotoren, Zellverbinder, Stromleiter sowie Busbars für Speichersysteme
Medizintechnik: Rohlinge für Messer, Sägen und Skalpelle; Bauteile für medizinische Geräte; Rohlinge für Implantate und Knochenhalterungen; Schablonen aus Nitinol für die Chirurgie
Mechanische Komponenten & Verbindungen: Blattfedern, Pins, Press-fits.

Luft- und Raumfahrt: Wärme- & Hitzeschutzelemente wie Hitzeschutzbleche; Elektrische Systeme wie Stromverbinderstecker; Mechanische Komponenten z.B. Speichenfedern, Reibeelemente; Befestigung & Montage, beispielsweise Brackets, Sicherungsringe, Arretierstücke, Lehren und Materialkunde, z.B. Zugproben zur Materialerprobung
Maschinenbau: Herstellung von diversen Präzisionsteilen für Anlagen und Maschinenkomponenten, z.B. Abstandsplatten, Halterungen
Schmuck & Optik: Schneiden von Brillenfassungen, Schmuck-Anhängern und Uhren-Zifferblättern
Stanzbranche: Geschnittene Prototypen und Vorserien zur Entwicklung von Stanzteilen auf Wunsch auch gebogen, gefräst und/oder laserbeschriftet; Verschleißunterlagen und Abstandsbleche für Werkzeuge; Serienfertigung für Klein- und Mittelserien sowie Ersatzteile nach Auslauf Serienbetrieb

Verbundwerkstoffe verarbeiten wir für folgende Branchen:

Elektronikbauteile verarbeiten wir für folgende Branchen:

Elektronikindustrie: Schneiden von Leiterplatten (auch keramische), Halbleiter- und Chip-Komponenten wie beispielsweise Chipträger, komplexe Chipsätze, mehrschichtige Elektrochips, Kupferhalbleiter
Elektrische Verbindungselemente: Platinen, Kohleschächte
Energieübertragung und -verteilung: Stromleitschienen (Busbars, Stromschienen), Kontakte, Kontaktschienen, Kabelschuhe, Crimpkontakte (Stecker)
Sensorik und Aktorik: Sensoren, Piezo-Keramiken, Impulsscheiben

Glas, Textilien und sonstige Werkstoffe können verarbeitet werden für (nicht im Portfolio von DeSta::Microcut):

Bauindustrie Durchtrennen von Naturstein bzw. Granit für Böden, Fassaden und Arbeitsplatten
Glasindustrie: Schneiden von Glas für Fenster, Spiegel und Sonderanfertigungen.
Kunstgewerbe: Herstellung von Skulpturen und Kunstwerken
Lebensmittelindustrie: Lebensmittel wie Fleisch, Käse und Kuchen werden hygienisch geschnitten
Textilindustrie: Technische Textilien und Membranen lassen sich sauber schneiden

Welche Materialstärken können mit Wasserstrahlschneiden bearbeitet werden?

Die mit einem Wasserstrahlschneider bearbeitbare Materialdicke hängt unter anderem vom Typ des Wasserstrahls, vom verwendeten Werkstoff und der gewünschten Schnittqualität ab. Das bei DeSta::Microcut genutzte Abrasiv-Wasserstrahlschneiden erlaubt Materialstärken von 0,05 mm bis 40,00 mm zu schneiden. Größere Materialstärken bedingen längere Schneidzeiten.

Materialien, bei denen direkter Wasserkontakt bzw. Feuchtigkeit vermieden werden müssen, sind nicht geeignet.
Schneiden besonders spröder oder gehärteter Materialien kann problembehaftet sein, beispielsweise beim „Einstechen“ in gehärtetes Glas oder spröde Keramik.
Geringe Schnittgeschwindigkeit bei hoher Materialstärke kann zu höheren Kosten führen.

Sie haben Fragen bezüglich der Eignung von Wasserstrahlschneiden für Ihr Projekt?

Gibt es Einschränkungen bei der Materialauswahl für das Wasserstrahlschneiden?

Wasserstrahlschneiden ist ein vielseitiges Schneidverfahren, mit dem nahezu jedes Material geschnitten werden kann. Jedoch gibt es einige Einschränkungen bei der Materialauswahl, dazu gehören:

Reines Wasserstrahlschneiden vs. Abrasiv-Wasserstrahlschneiden

Beim reinen Wasserstrahlschneiden bewirkt die Kraft des dünnen und unter Hochdruck durch eine Düse austretenden Wasserstrahls den Schneideffekt. Anders ist dies beim Abrasiv-Wasserstrahlschneiden. Beigemengte Abrasiv-Partikel beschleunigen sich im Wasserstrahl und bewirken maßgeblich den Trennvorgang. Die Wahl des Abrasivmittels ist in Abhängigkeit von Material und Materialstärke entscheidend für das Ergebnis.

Reines Wasserstrahlschneiden eignet sich vor allem für das präzise Schneiden von weichen Materialien. Zu den geeigneten Werkstoffen zählen Schaumstoffe, Gummi oder auch dünne Kunststoffe.

Das Abrasiv-Wasserstrahlschneiden ermöglicht durch Beigabe eines Abrasivmittels wie beispielsweise Granatsand das Schneiden von wesentlich härteren Werkstoffen. Das Abrasivmittel trägt dabei maßgeblich zum Schneidprozess bei und schleift dabei ähnlich einer Schleifscheibe den Werkstoff ab. Damit wird es möglich Stahl, Stein, Glas, Keramik oder Fliesen mit Wasserstrahlschneiden zu durchtrennen.

Aus welchen Komponenten besteht eine Wasserstrahlanlage?

Das Prinzip der Schneidetechnik basiert auf folgenden Komponenten:

Hochdruckpumpe: Durch eine Pumpe wird für das Wasserstrahlschneiden ein hoher Druck von mehreren tausend Bar erzeugt.
Abrasivmittel-Zuführung: Über eine Dosiervorrichtung wird die Menge des beigefügten Abrasivmittels präzise dosiert.
Mischkammer: Hier erfolgt die gleichmäßige Durchmischung von Abrasivmittel und Wasser.
Düse: Die Düse mit anforderungsspezifischem Durchmesser bündelt den Wasserstrahl.
Materialaufnahme: Das zu schneidende Material wird präzise ausgerichtet und befestigt.
CNC-Steuerung: Die Bewegung des Schneidkopfes wird durch die Maschine präzise anhand der CAD-Daten und der Schneidstrategie gesteuert.

Einflussfaktoren auf Toleranzen und Präzision beim Wasserstrahlschneiden

Wasserstrahlschneiden ist ein hochpräzises Schneidverfahren. DeSta::Microcut hat das abrasive Wasserstrahlschneiden in Anwendung und erreicht eine Schnittgenauigkeit von bis zu ±0,01 mm in Abhängigkeit von Material und Materialstärke. Die erreichbaren Toleranzen hängen unter anderem von diesen Faktoren ab:

Schnittgeschwindigkeit: Höhere Geschwindigkeiten können größere Toleranzen bewirken.
Maschinentyp und -präzision: Moderne Maschinen und regelmäßig gewartete Komponenten erzielen bessere Ergebnisse.
Abrasivzusatz: In der Regel sind beim Abrasiv-Wasserstrahlschneiden engere Toleranzen als beim reinen Wasserstrahlschneiden möglich.
Werkstoff: Das Verhalten verschiedener Materialien beim Wasserstrahlschneiden variiert.
Materialstärke: Dickeres Material hat größere Toleranzen zur Folge.

Eignet sich Wasserstrahlschneiden für Prototypen und Kleinserien?

Wasserstrahlschneiden ist hervorragend für Prototypen und Kleinserien geeignet. Neben den grundsätzlichen Vorteilen des Schneideverfahrens sind vor allem ausschlaggebend:

Kosteneffektiv: Es entstehen keine einmaligen Werkzeugkosten. Damit ist das Wasserstrahlschneiden häufig eine technisch und wirtschaftlich optimale Lösung für Kleinserien.
Schnelles Iterieren: Designänderungen lassen sich durch die CAD/CAM-Anbindung und höchste Präzision schnell in neue Prototypen umsetzen.
Komplexe Geometrien: Komplexe Formen und Konturen lassen sich präzise schneiden. Dies ist insbesondere für innovative Prototypen ein signifikanter Vorteil.

Welche Oberflächenqualität wird durch Wasserstrahlschneiden erzielt?

Wasserstrahlschneiden erzielt hochpräzise, glatte und nahezu gratfreie Schnitte und damit eine geringe Oberflächenrauheit. Die feine Oberflächenbeschaffenheit ist ein wesentliches Kriterium für Anwendungen in Branchen mit strengen Anforderungen an die Oberflächenqualität, um beispielsweise spezifische Sicherheitsanforderungen zu erfüllen oder eine hohe Ästhetik zu gewährleisten.

Die Ursache für die geringe Oberflächenrauheit ist das Fehlen einer aggressiven Schereinwirkung, wie sie beispielsweise bei spanabhebenden Verfahren vorliegt. Damit ist das Material vor Mikrorissen und Spannungen geschützt. Zudem entstehen beim Schneiden keine hohen Temperaturen. Thermische Schäden am Werkstück lassen sich dadurch zuverlässig vermeiden.

Über das Wasserstrahlschneiden hinaus hat DeSta::Microcut als umfassender Anbieter von Bearbeitungsverfahren in der Fertigung auch diese Bearbeitungsmöglichkeiten im Portfolio:

Ergänzend beinhaltet das Dienstleistungsspektrum von DeSta::Microcut auch eine Reihe von Nachbearbeitungsmöglichkeiten. Dazu gehören

Über das Schwesterunternehmen BLS Lasertechnology GmbH bietet DeSta::Microcut zudem auch die Lasermaterialbearbeitung von 3D-Teilen auf hochwertigem Niveau an. BLS Lasertechnology GmbH hat alle wesentlichen Verfahren für die Laserbearbeitung von 3D Metall-Bauteilen im Portfolio.

Welche Bearbeitungsmöglichkeiten bietet DeSta::Microcut zusätzlich zum Wasserstrahlschneiden an?

Was sollte ich sonst noch über Wasserstrahlschneiden bei DeSta::Microcut wissen?

DeSta::Microcut ist Ihr Dienstleister für Mikro-Wasserstrahlschneiden und Laserfeinschneiden. Das Team mit langjähriger Erfahrung und umfassendem Know-how stellt die zuverlässige Fertigung von Präzisionswerkstücken in hochwertiger Qualität sicher und ist stolz auf die Fähigkeit, die technisch und wirtschaftlich optimale Lösung für komplexe Herausforderungen zu finden. DeSta::Microcut bietet Ihnen zusätzlich ein breites Spektrum an nachgelagerten Prozessen wie Fräsen, Biegen, Laserbeschriftung und Oberflächenveredelungen.

Wollen auch Sie von der Expertise und dem Leistungsvermögen von DeSta::Microcut profitieren?