Bedeutung Granatsand beim Wasserstrahlschneiden:

Wasserstrahlschneidkopf mit Plasmabrenner
Abrasiv-Wasserstrahlschneidkopf kombiniert auf einer Anlage mit Plasmaschneidkopf

Beim Granatsant handelt es sich prinzipiell um eine Anhäufung loser mineralischer Körner, die eine sehr ähnliche chemische Zusammensetzung aufweisen. Zwar handelt es sich beim Granatsand um einen silikatischen, aber dennoch natürlichen Sand, dessen Hauptbestandteil das Schwermineral Granat ist. Mit Hilfe von Zerkleinerungsmaschinen wird aus Gestein Sand heraus gebrochen - der sog. "Brechsand". Für das Wasserstrahlschneiden ist dieses Abasivmittel unabkömmlich, wenn harte Materialien geschnitten werden sollen. 

 

Abrasivsand: Körnigkeitsbereiche

Interessant für Anwender der Wasserstrahlschneidtechnik sind in der Regel die folgenden Bereiche

  • Mehlsande (Grit von 0,002-0,06 mm)
  • Feinsande (Grit von 0,06-0,2mm)
  • Mittelsande (Grit von 0,2-0,6 mm)
  • Grobsande (Grit von 0,6-2 mm)

Mit den Begriffen Granat bzw. Granatsand sind im Allgemeinen zu den Silikaten gehörige Schmucksteine gemeint, von denen es über zehn verschiedene gibt. Sie vereinen in sich zwei erwähnenswerte Vorzüge:

  • Den der guten Härte, die ein wenig über der des Quarzes liegt
  • und den der hohen Lichtbrechung.

Granat-Vorkommen:

Ohne Frage sind rote Granate am häufigsten zu finden. Als man im Nordwesten Australiens das erste Mal auf rote Granate stieß, verwechselte man die rötlichen Steine mit Rubinen.

Andere Gebiete, in denen Granatminerale in großen Mengen gefunden werden können, sind Indien, die Republik Südafrika, Sibirien und die Tschechoslowakei.

Von der Form her handelt es sich bei den kristallisierenden Steinen zumeist um rundlich-körnige Formkörper, die zum Teil sehr groß sind und mit dichten Massen aufwarten können.

Granat-Eigenschaften:

Es gibt transparente und völlig undurchsichtige Granate, einige sind dabei gläsern, andere glänzend. Ihre außerordentliche Härte macht viele Granate zu bevorzugten Schleifmitteln für Glas, Holz oder Kunststoff. Pyrop, Spessartin und auch Almandin kommen auf eine Mohshärte zwischen sieben und acht. 

Eine weitere Eigenschaften des Granatsandes hat das Anwendungsgebiet des Wasserstrahlschneidens erschlossen - seine beachtliche Splitterfestigkeit (Zähigkeit) macht Granatsand zu einem idealen Schneidmittel bzw. metallfreien Mehrfachstrahlmittel, das beim Hochdruck-Wasserstrahlschneiden eingesetzt werden kann.

  • Granat besitzt eine Härte von 7,5 - 8 Mohs
  • Spezifisches Gewicht von Granat:  4,1 g/cm³

Anforderungen, die von der Wasserstrahlschneidtechnik an das Schneidmittel gestellt werden

Die aus Granatsand hergestellten Schneidmittel müssen für ihre Eignung bestimmten Kriterien erfüllen.

  • So muss im Interesse des Arbeitsschutzes sicher gestellt sein, dass keine chemische Aktivität besteht.
  • Außerdem muss der Granatsand den strengen Anforderungen der deutschen Auflagen für Strahlmittel entsprechen, das heißt er muss ungiftig sein und darf nicht die toxischen Grenzwerte überschreiten, die in Deutschland gelten (siehe auch berufsgenossenschaftliches Prüfzeugnis: 2002/23263/9311).
  • Schließlich sollte der Granatsand ferritfrei sein, keine löslichen Verunreinigungen enthalten
  • und es sollte natürlich keine radioaktive Strahlung von ihm ausgehen.

Kosten Granatsand:

  • 1 Tonne Granatsand wird sehr unterschiedlich gehandelt, so wird diese in China für unter 200 $ angeboten.
  • In Deutschland liegt der Preis eher bei 500 € - 800 € pro Tonne, allerdings oft auch inklusive der Entsorgung einer Tonne alten Materials.
  • Aktuell Stand 2017: Aufgrund von Lieferengpässen bei indischen Abbaugebieten haben sich die Kosten für Granatsand in weniger als sechs Monaten mehr als verdoppelt. Der Preis spielt dabei fast keine Rolle mehr, denn aufgrund seiner Verknappung wurden die Ausliefermengen gedrosselt bzw. dem Bedarf aus dem letzten Jahr angepasst. Viele Wasserstrahlschneidbetriebe erhalten, wenn überhaupt nur die Menge, die sie in 2016 auch verbraucht hatten. Wann dieser Lieferengpass behoben sein wird, ist noch völlig unklar. Ausweichen auf andere Hersteller mag zwar kruzfristig den Engpass beim Wasserstrahlschneiden reduzieren, doch am Anstieg der Einkaufspreise ändert dies nichts.
  • Unter dem gegenwärtigen Zustand des Kostentreibers "Abrasivsand" klettern natürlich auch die Preise für den Wasserstrahlzuschnitt. Daher verwundert es nicht, dass immer mehr Wasserstrahlschneidbetriebe dazu übergehen, auch das Abrasivmittel zu recyceln. Doch Achtung: Nicht jedes Wasserstrahlverfahren eignet sich für die Verwendung von recyceltem Abrasivmittel - daher sollten Sie vorher den Hersteller dazu befragen.