Wasserstrahlschneiden

DeSta::Microcut
April 22, 2025

Mit Wasserstrahl schneiden – eine leistungsfähige Technologie mit hoher Präzision

Das Schneiden mit Wasserstrahl ist ein Kaltschneidprozess, der in hoher Präzision für das Durchtrennen einer erstaunlichen Materialvielfalt geeignet ist. Dank seiner Flexibilität sind komplexe Konturen und Geometrien berührungslos, und materialschonend bei gleichzeitig geringem Materialverlust möglich. Daher ist das Verfahren eine in vielen Branchen bewährte und unverzichtbare Schneidtechnik. Der Bogen spannt sich von der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt sowie dem Maschinenbau über die Bau- und Glasindustrie, die Elektronik-, Sportartikel-, Lebensmittel- und Textilindustrie bis zur Medizintechnik und zum Kunstgewerbe.

Mit Wasserstrahl schneiden – der hohe Druck macht es aus

Um mit Wasser selbst harte Materialien schneiden zu können braucht es vor allem eines: Viel Druck. Hochdruckpumpen sind in der Lage, Wasser auf einen Betriebsdruck von bis zu 6000 bar zu bringen. Mithilfe einer Diamant- oder Saphirdüse erfolgt die Umwandlung der unter Hochdruck stehenden Flüssigkeit in einen dünnen und schnellen Strahl. Geschwindigkeiten von 800 bis 1000 m/s sind problemlos möglich. Je nach Material, Materialdicke und Anwendung spielt der Druck beim Schneiden eine entscheidende Rolle. Er bestimmt maßgeblich, wie stark und effektiv der Wasserstrahl ausgeprägt ist.

Demzufolge ist es unbedingt erforderlich den Druck für jede Anwendung spezifisch zu wählen. In der optimalen Einstellung wird der Druck so gering als möglich gewählt. Damit lassen sich eine hohe Schnittqualität und ein Minimum an Ausschuss gewährleisten.

Die Funktionsweise der Schneidtechnik mit Wasserstrahl

Beim Schneiden mit Wasserstrahl werden Materialien mit einem Hochdruckwasserstrahl getrennt. Das Wasser wird bei sehr hohem Druck durch eine harte Düse gepresst und erreicht dadurch eine sehr hohe Austrittsgeschwindigkeit. Der auf eine Werkstückoberfläche treffende Wasserstrahl trennt oberflächlich mikroskopisch kleine Materialpartikel ab. Beim Schneidvorgang entstehen durch quer abfließendes Wasser zusätzlich Scherkräfte, die weiteres Material vom Werkstück abtragen.

Das Schneiden von spröden und harten Materialien, wie beispielsweise Keramik, ist herausfordernd. Der hohe Druck des Wasserstrahls kann zu Mikrorissen an der Oberfläche führen. Wenn sich nach und nach weitere Mikrorisse bilden, können sich schlussendlich Materialpartikel vom Werkstück lösen. Dennoch ist es mit der geeigneten Wahl des Abrasivmittels und der entsprechenden Erfahrung möglich, Keramik wiederholgenau, zuverlässig und präzise zu schneiden.

Charakteristisch für das Verfahren ist, dass es mit geringer Hitzeentwicklung beim Schneidvorgang funktioniert. Dank der geringen Wärmeentwicklung dehnt sich das Werkstück nicht aus. Ungenauigkeiten durch Wärmeausdehnung können damit bei dieser Schneidtechnik vermieden werden.

Beim Wasserstrahlschneiden unterscheidet man zwei Verfahren:

Reinwasserschneiden: Das Verfahren arbeitet ausschließlich mit hochreinem Wasser und kommt für weiche Materialien zum Einsatz.
Abrasivschneiden: Bei diesem Verfahren wird dem Wasser ein Abrasivmittel beigefügt. Der entstehende Strahl kann praktisch jedes Material durchtrennen. Grund dafür ist die entscheidend durch das Abrasivmittel verstärkte Schneidkraft. Selbst sehr harte Materialien wie Stein, Keramik, Fliesen oder Stahl lassen sich so genau und kalt schneiden.

Mit Wasserstrahl schneiden – eine gute Wahl für präzise Materialbearbeitung

Weil die Präzision hoch und das Trennverfahren zugleich materialschonend ist, überzeugt Wasserstrahlschneiden in vielen Branchen als bewährte Schneidtechnik. Material mit dem Wasserstrahl zu schneiden, stellt zudem sicher, dass keine Veränderungen am Materialgefüge auftreten. Die beim Schneiden erreichbaren Toleranzen hängen vor allem von diesen Einflussfaktoren ab:

Maschinengenauigkeit: Qualität und Zustand der Schneiddüse sowie der gesamten Wasserstrahlschneidanlage, beeinflussen wesentlich die erzielten Genauigkeiten.
Materialdicke: Je dünner das Material, desto engere Toleranzen lassen sich beim Schneiden erzielen.
Materialhärte: Die Präzision kann beim Durchtrennen sehr harter Materialien minimal beeinträchtigt sein.
Hochwertige Schneidtechnik ermöglicht eine Genauigkeit von bis zu ± 0,01 mm in Abhängigkeit von Material und Materialstärke. Typische Materialstärken liegen bei bis zu 120,00 mm, DeSta::Microcut schneidet im Bereich von 0,05 mm bis 40,00 mm.

Als Dienstleister im Wasserstrahlschneiden mit einem modernen Maschinenpark und einem erfahrenen Team versteht sich DeSta::Microcut als zuverlässiger Partner und führt Aufträge in der Regel in einer kurzen Bearbeitungszeit von 10 bis 15 Werktagen durch. Bei Bedarf ist für Terminfertigungen oft auch eine deutlich raschere Fertigung durch Priorisierung des Auftrags möglich.

Wasserstrahlschneiden versus Laserschneiden und Fräsen – die Unterschiede

Materialien mit dem Wasserstrahl zu schneiden, bietet wesentliche Vorteile:

Geringe Wärmeeinwirkung: Wird Material mit dem Wasserstrahl geschnitten, so ist ein entscheidender Vorteil im Vergleich zum Brennschneiden oder Laserschneiden, dass sich das durchtrennte Material nicht erwärmt. Grund dafür ist, dass die Temperaturen im Schnittbereich bei nicht mehr als etwa 50° C liegen. Das Verfahren gehört damit zu den Kaltschneidprozessen.
Materialschonend: Im Vergleich zu Fräsen erfolgt die Materialbearbeitung berührungslos. Im Gegensatz zu Laserschneiden und Fräse ist die Wärmeeinwirkung sehr gering. Folglich kommt es im Schnittbereich zu keiner Veränderung des Materialgefüges. Daher ist die Schneidtechnik mit Wasserstrahl die erste Wahl, wenn an den Schnittkanten keine Veränderungen im Gefüge des Materials erwünscht sind.
Materialvielfalt: Mit einem abrasiven Wasserstrahl ist es möglich, praktisch beliebiges Material sauber zu schneiden. Beispielsweise im Vergleich zu Fräsen auch Kunststoff oder Silikon. In der Praxis kommt das Verfahren auch für Metalle und Verbundwerkstoffe sowie harte Materialien wie Natursteine oder Keramiken verbreitet zum Einsatz.
Vielfalt in Schnittkonturen: Mit Wasserstrahl lassen sich praktisch beliebige Geometrien bis zu einer Materialdicke von 40,00 mm schneiden.
Beliebige Materialoberflächen: Die Beschaffenheit der Materialoberfläche ist unerheblich. Auch wenn die Oberfläche verzundert, verschmutzt oder korrodiert ist, kann das Material sauber und exakt geschnitten werden. Der Abstand der Düse muss jedoch während des Schneidvorgangs eingehalten werden. Auch polierte Bleche aus Edelstahl oder Spiegel lassen sich mit Wasserstrahl problemlos schneiden, da optische Reflexionen keinen Einfluss auf den Trennprozess haben.

Zeitweilig wird dem Schneiden mit Wasserstrahl nachgesagt, es sei ein zu langsames bzw. schmutziges Trennverfahren. Der Wasserstand kann angehoben werden. Dies sorgt dafür, dass das Material während des Schneidprozesses geflutet wird. Bei gleichbleibender Produktivität lassen sich damit sowohl die Verschmutzung von Maschine und Umgebung als auch die Geräuschbelastung drastisch reduzieren.

Warum DeSta GmbH & Co KG ?

DeSta::Microcut steht für innovative Ideen, Kreativität in der Problemlösung, gleichbleibende Qualität und langjährige Erfahrung im Laserfeinschneiden. Der moderne Maschinenpark und die hochqualifizierten Mitarbeitenden von DeSta::Microcut stellen sicher, dass die individuellen Bauteile der Kunden mit höchster Sorgfalt und Präzision gefertigt werden.

Von komplexen Formen bis hin zu feinen Details ist nahezu jede Anforderung realisierbar. Zudem fertigt das Unternehmen ab einer Losgröße von einem Stück bis hin zu Klein- und Mittelserien.

Mit Wasserstrahl schneiden – Eignung für eine breite Vielfalt von Materialien

Die Schneidtechnik kann nahezu jedes Material präzise, nahezu gratfrei und kalt durchtrennen. Zur Verarbeitung mit der modernen Schneidtechnik kommen vor allem diese Werkstoffgruppen:

Metalle und Metalllegierungen
Kunststoffe
Faserverbundwerkstoffe
Nichtmetallische anorganische Materialien

Finden Sie hier eine ausführliche Liste von Materialien.

Das Schneiden von Metall ist häufig dem Laserfeinschneiden vorbehalten. Jedoch liegen immer wieder Anwendungsfälle vor, für die das Wasserstrahlschneiden die technisch und wirtschaftlich bessere Lösung ist.

Individuelle und komplexe Konturen – wie geschaffen für das Schneiden mit Wasserstrahl

Das Schneiden mit Wasserstrahl zeichnet sich durch mehrere wesentliche Vorteile aus, wenn es um die Eignung für komplexe Konturen und Geometrien geht:

Hohe Präzision: Der feine Wasserstrahl erlaubt präzise Schnitte, selbst bei filigranen Details. Eine CNC-gesteuerte Schneidmaschine ist in der Lage, komplexe Konturen exakt und wiederholgenau umzusetzen.
Keine thermische Beeinflussung: Die Schneidtechnik mit Wasserstrahl ist ein kaltes Schneidverfahren. Damit werden Gefügeänderungen wie Verformungen, Veränderungen in der Härte oder anderen thermische Beeinflussungen zuverlässig vermieden, was speziell bei temperaturempfindlichen Materialien wichtig ist.
Vielseitigkeit: Die Palette von Materialien, die sich einwandfrei und sauber mit dem Wasserstrahl durchtrennen lassen, ist breit. Von Metallen zu Kunststoffen, Verbundwerkstoffen über Glas und Keramik bis hin zu Silikon ist alles möglich. Es lassen sich sowohl dünne als auch dicke Materialien in hochwertiger Qualität bearbeiten.
Flexibilität: Bei der Führung des Wasserstrahls lassen sich sowohl Richtung als auch Winkel anpassen. Damit ist das Schneiden komplexer Konturen und Geometrien in feiner Auflösung möglich.
Geringe Materialverluste: Bedingt durch den feinen Wasserstrahl und den daraus resultierenden schmalen Schnittspalt sind die Materialverluste gering. Speziell bei teuren Materialien stellt dies einen wichtigen Vorteil dar.