Wasserstrahlschneiden im Lohn aller Werkstoffe » Innocut Solution Schäfer GmbH

Philosophie

Unser Name ist Programm: „Innovative Schneidlösungen“ für unsere Kunden. Unsere Philosophie ist es für unsere Kunden den bestmöglichen Service zu bieten. Jahrzehntelange Erfahrung im Wasserstrahlschneiden und Maschinenbau gepaart mit dem ständigen Bestreben nach neuen innovativen Fertigungsmöglichkeiten treiben uns stetig an Verbesserungen zu anzubieten.
Service ist für uns nicht Aufgabe oder Ziel, sondern Standard.
Kundenanforderung + Kommunikation + Innovation + Präzsion + Effizienz + Service = Kundenzufriedenheit

Mit innovativen Ideen suchen wir gemeinsam mit unseren Kunden die Lösungen, die den größten Nutzen bringt. Sollten wir mit unseren Fertigungsmöglichkeiten nicht die optimale Lösung für Sie bieten können, scheuen wir uns nicht Ihnen einen Vorschlag zu nennen, der Ihnen eine effiziente Lösung bieten kann.

Wir bieten unseren Kunden sowohl die Möglichkeit bereitgestelltes Material zu verarbeiten, als auch dies zu beschaffen. Aufgrund der Vielfälltigkeit der verwendeten Werkstoffe bevorraten wir natürlich nur die häufig beauftragten Werkstoffe. Für alle Materialien die nicht vorrätig sind, schaffen wir kurzfristig Wege der Beschaffung, ganz im Sinne der schnellen Verfügbarkeit und kurzer Lieferfähigkeit.

Unsere Fertigungsmöglichkeiten konzentrieren sich in erster Linie auf das Wasserstrahlschneiden. Für weitergehende Bearbeitung arbeiten wir mit Partnern zusammen die die weiteren Bearbeitungsschritte unternehmen.

Gegründet im Jahre 1989 als Teil der Fa. Best-Matic-Gruppe, einen der damals führenden Hersteller im Bereich Wasserstrahlschneidanlagen.

1989 Verkauf der Firma an die Fa. Ingersoll Rand Gruppe

2003 Verkauf der Firma an die Fa. KMT Waterjet Holding dem weltweit führenden Hersteller von Hochdruckkomponenten zum Wasserstrahlschneiden

2005 Eintritt des heutigen Inhabers als Bereichsleiter

2009 Ausrüstung der ersten Anlage mit 6200bar Technologie

2010 Anschaffung der zweiten Anlage mit 6200bar Technologie

2016 Verkauf des Lohnfertigungs-Bereichs an die Fa. Innocut Solution Schäfer GmbH

Technologie

Eigentlich ist das Prinzip des Wasserstrahlschneidens denkbar einfach und hinreichend verbreitet. Wasserdruck zu erzeugen funktioniert sehr einfach. Selbst in einer Spielzeug-Spritzpistole für Kinder wird dieses Prinzip genutzt. Bei dem hohen Druck von 4000 - 6000bar die beim Wasserstahlschneiden zur Anwendung kommen ist dies leider nicht ganz so einfach zu beherrschen. Deshalb arbeiten wir mit einem speziellen Verfahren um den Druck zu erzeugen, zu beherrschen und effizient zum Wasserstrahlschneiden zu Nutzen.

Das Druckübersetzer-Prinzip (vereinfacht)

Die Hochdruckpumpe wird als das Herz der Wasserstrahlanlage bezeichnet. Wasser wird aus der lokalen Wasserversorgung entnommen, aufbereitet und in den Hochdruckzylindern des Druckübersetzers gepumpt. Das Funktionsprinzip des Druckübersetzers besteht aus einem Primärkreislauf, der mittels elektrisch angetriebener Hydraulikpumpe bei ca. 200 bar Hydrauliköl über ein Vier-Wege Ventil abwechselnd in die rechte oder linke Seite des Hydraulikzylinders fördert. Der Kolben des Wasserbereichs verdichtet das Wasser und erzeugt den Druck. Hierdurch wird das Wasser mit tausenden bar Druck beaufschlagt und dann durch einen Schneidkopf gepresst, wo er mit mehrfacher Schallgeschwindigkeit durch eine kleine Düse austritt. Der Wasserdruck von ca. 6.200 bar wird über das Kolbenflächenverhältnis von ca. 38,5:1 erzeugt. Die Hochdruckpumpe ist über spezielle hoch feste Hochdruckrohrleitung mit dem Schneidkopf verbunden.

Pur- oder Reinwasserverfahren

Eine Saphir- oder Diamantdüse im Schneidkopf bündelt den Druck zu einem Schneidstrahl der nahezu alle weicheren Werkstoffe durchtrennen kann. Moderne und präzise CNC-Maschinen sorgen dafür, dass Strahl den geforderten Konturen folgt und somit optimale Schneidergebnisse erzielt.

Abrasiv Wasserstrahlschneiden

Zur weiteren Steigerung der Schneidkraft für harte Materialien, wird dem Wasserstrahl ein spezielles Abrasivmedium (Granatsand) beigemischt. Auch dieses Prinzip ist hinreichend bekannt. Die Natur macht uns dies Tag für Tag eindrucksvoll vor. Die beeindruckendeErosion die Flüsse seit Millionen von Jahren in Felsen „schneiden“ lässt, wird auch durch Gestein und Sand erst möglich. Durch Zusammenführung von Abrasiv, Wasser und Luft in einer Mischkammer des Schneidkopfes, wird der Strahl in der Fokusierdüse gebündelt zentriert und auf maximale Geschwindigkeit beschleunigt. Dadurch entsteht ein in hohem Maße energiehaltiger Wasserstrahl, der durch Mikroerosion Werkstoffe auch größerer Stärke und unterschiedlichster Zusammensetzung, wie z.B. Metalle, keramische Stoffe, Mineralien und sogar schussfestes Glas zertrennt, bzw. Löcher in diese appliziert. Ab dem Zeitpunkt der Zusammenführung von Wasser und Abrasiv sind alle Bauteile aus extrem widerstandsfähigem Hartmetall. Jeder andere Werkstoff würde diesem Strahl nicht standhalten. Durch diese Technik sind wir in der Lage Materialien bis zu einer Stärke von 400mm Stahl zu schneiden. In Abhängig von Werkstoff, Dicke, Schnittgeschwindigkeit sind verschieden Qualitäten und Toleranzen zu berücksichtigen.

Schneiden mit Wasserstrahl - Möglichkeiten

Alles was sich im 2D Bereich zeichnen lässt kann in der Regel auch geschnitten werden. Hierbei sind der Kreativität kaum eine Grenze gesetzt. Sowohl präzise technische Bauteile aus dem Maschinenbau als auch als auf künstlerische Einzelanfertigungen sind realisierbar. Programmierung Durch moderne CADCAM und Verschachtelungssoftware sind CNC Programme auf Basis von Zeichnung oder Bild in kürzester Zeit zu realisieren.

Welche Vorteile hat das Wasserstrahlschneiden gegenüber anderen Trennverfahren?
Kurze Maschinen-Einricht-Zeit
Kurze Lieferzeiten durch Flexibilität
Hohe Präzision macht kostspielige Nachbearbeitung meist überflüssig
Gratfreie Schnittkanten – bei den meisten Anwendungen ist eine Schnittkantennachbearbeitung nicht erforderlich.
Kaltschneidverfahren, dadurch keine Gefügeveränderung im Werkstoff
Kein Aufhärten beim Schneiden von Metall. Dadurch kein höherer Werkzeugverschleiß bei nacharbeiten.
Hohe Schnittgeschwindigkeiten und mehrere Schneidköpfe die parallel arbeiten machen die Fertigung wirtschaftlich.
Sicherer für Bediener und die Umwelt – es entstehen weder Dämpfe, noch Materialstaub;
Teure „umweltbelastende“ Kühlmittel werden nicht benötigt
Geringe Schnittfugenbreite (max.1,1mm), dadurch wenig Verschnitt
Ideal für die schnelle Prototyp-Erstellung, die flexible Produktion. aber auch bewährt in der Großserienproduktion
Optimierte Materialausnutzung mit CAD/CAM-Software
Schneiden von unterschiedlichsten Werkstoffe die zusammengefügt werden müssen z.B. Intarsien-Arbeiten mit Metall und Stein/Fliesen oder welchem Werkstoff der gewünscht ist. Das alles in kürzester Zeit auf nur einer Maschine.
Nahezu alle Werkstoffe sind effizient schneidbar
etc.

Beim Purwasser-Schneidverfahren wir das Wasser mittels einer feinen Saphir- oder Diamantdüse gebündelt und beschleunigt. So erreicht der 0,12-0,25 mm dünne Schneidstrahl fast doppelte Schallgeschwindigkeit. Mit diesem Verfahren werden weichere Materialien wie Schaumstoff, Dämmstoff, Gummi, Dichtungswerkstoffe jeglicher Art etc. geschnitten. Die Liste der Werkstoffe ist schier unbegrenzt.
Als Anwendungen sind Dichtungen, Dämpfer, Dämmwerkstoffe, Bodenbelag oder auch Koffereinlagen zu nennen.
Wir fertigen Teile von 2 x 2mm bis 2.300 x 2.000mm, in Abhängigkeit von Werkstoff und Qualität sogar bis ca. 250mm Stärke.

Besondere Einzelteile und spezielle Anforderungen können bis 400mm realisiert werden.

Härtere Werkstoffe die mehr Widerstand beim Schneiden bieten werden mit einem Abrasivzusatz (Granatsand) geschnitten.

Beim Abrasiv-Schneidverfahren spricht man zwar auch vom Wasserstrahlschneiden, aber eigentlich ist dies nicht korrekt. Es handelt sich um ein Hochgeschwindigkeitstrennschleifen. Dabei wird das Wasser durch eine feine Düse gebündelt und beschleunigt. Diesem Strahl wird im Schneidkopf ein scharfkantiger feiner Sand zugeführt. Aufgrund der hohen Wasserstrahlgeschwindigkeit entsteht im Schneidkopf ein Unterdruck, durch den das Abrasivmittel in die Mischkammer gesaugt und durch das Wasser beschleunigt wird.

Dieses Wasser-Abrasiv-Gemisch wird zu einem scharfen Schneidstrahl mit (Stärke von 0,76-1,1mm) gebündelt und ist letztlich für die sauberen Schnittqualitäten auch bei selbst hochfesten oder schwer zu bearbeitenden Werkstoffen verantwortlich. Selbst Materialstärken im Stahlbereich bis 230mm sind ohne Problem möglich.

Das Wasser hat hierbei nicht die Schneidwirkung, sondern ist das Geschwindigkeitsträger für den schneidenden Abrasivsand und gleichzeitig Kühlflüssigkeit, sowie für den Transport des Materialabriebs verantwortlich. Diese Kühlung ist der Grund dafür, dass während des Schneidprozesses kein Wäremeinfuss und somit kein Verzug und Gefügeveränderung in das Material wirkt. Dieser Strahl mit 2-3facher Schallgeschwindigkeit (je nach Druck) erlaubt es eine fast unbegrenzte Fülle an Werkstoffen zu schneiden. Es gibt nahezu keine Werkstoffe die sich nicht schneiden lassen.

Schnittqualität -

Wie in fast keinem anderen Fertigungsverfahren wirken sich die Qualitätsanforderungen derart auf den Preis aus wie beim Wasserstrahlschneiden. Hierbei sind durch die unterschiedlichen Schneidgeschwindigkeiten und somit der Schnittqualität und Toleranzen bis zu 500% Preisdifferenz möglich.

Wir von ICS versuchen generell jedes Bauteil so auf die Kundenanforderungen anzupassen, dass die optimalen Ergebnisse bei gleichzeitig günstigsten Preisen erzielt werden.

Die Bezeichnungen der Schnittqualität ist leider nicht einheitlich.
Wir defineren unsere Schnittqualitäten in:

"Sehr fein" (Super-Cut) (Q1) (Bester Schnitt)
"Fein" (Qualitätsschnitt) (Q2)
"Mittel" (Standardschnitt) (Produktionsschnitt) (Q3) (Mittelfein) (Normalschnitt)
"Grob" (Ecoschnitt) (Q4) (Rauher Schnitt) (Grobschnitt)
"Sehr grob" (Trennschnitt) (Q5) ( Schruppschnitt)

Dem Schaubild kann die Entwicklung der Qualität entnommen werden.

In Abhängigkeit von Werkstoff und Materialstärke sind Maßtoleranzen von ±0,05 möglich.
Winkelabweichungen sind in Abhängigkeit von Werkstoff, Materialstärke, Kontur und der geforderten Schnittqualität mit ca 0,05 - 2% der Materialstärke anzunehmen. Als Referenz dient hierbei meist Baustahl 20mm:
Baustahl Stärke 20mm:: Schnittqualität "Sehr Fein" Winkelfehler von oben nach unten 0,01mm
Baustahl Stärke 20mm:: Schnittqualität "Sehr Grob" Winkelfehler von oben nach unten 0,4mm

Besonderheiten

Besondere Anforderungen sind für der Anspruch an unser Möglichkeiten. Unser Motto ist "Wir schneiden ALLES (außer)gewöhnlich".

Verbund- oder Kombiwerkstoffe sind prädestiniert für das Wasserstrahlschneiden. Sie benötigen allerdings besonderer Beachtung um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Hohlprofile sind gemeinhin nicht mittels Wasserstrahlschneiden schneidbar. Unter bestimmten Bedingungen realiseren wir dies trotzdem.

Faserwerkstoffe wie Holz, Pappe oder Papier lassen sich schneiden, aber es besteht die Gefahr, dass es durch den hohen Wasserdruck aufquillt. Schneidtests geben hierzu vorab Gewissheit.

Verbund- und Schichtwerkstoffe unterschiedlicher Härten sind prädestiniert für das Wassertrahlschneiden, aber gegebenenfalls müssen die Startlöchern gebohrt werden oder spezielle Verfahren genutzt werden. Schneidtests geben hierzu vorab fundierte Informationen.

Nachdem das Wasserstrahlschneiden bis zur Jahrtausendwende noch ein Nischenfertigungsverfahren war, hat es sich heute etabliert und nimmt einen festen Platz in den gängigen trennenden Fertigungsverfahren ein.

Aufgrund der ehemals langjährigen Zugehörigkeit zur Fa. KMT Waterjet GmbH können wir auf eine außerordentliche technische Leistungsfähigkeit, sowie erhebliche Erfahrung unserer Mitarbeiter zurückgreifen. Wir können heute von uns behaupten, dass wir nahezu alle gängigen Werkstoffgruppen bereits geschnitten haben und auf diese Erfahrung aufbauen können.

Das Wasserstrahlschneiden ist ein sehr effizientes Verfahren für das Fertigen von Einzelteilen, Prototypen, Rohlingen, sowie Klein u. Großserien für nahezu jeden Werkstoff.

Auf Basis einer Zeichnung erstellen wir mittels CADCAM Programmierung in kürzester Zeit ein CNC-Programm. Erforderliche Schnittparameter und Toleranzen für nahezu alle gängige Werkstoffe liegen uns vor. Für Materialien die weniger häufig geschnitten werden testen wir vorab. Bei den Tests ist es stets das Ziel nicht nur die optimalen Schnittparameter zu definieren, sondern auch realisierbare Toleranzen und Schnittqualität festzustellen. So ist sichergestellt das unsere Kunden das erhalten was tatsächlich benötigt wird und vereinbart ist.