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Granatsand: Worauf es bei der Auswahl des Abrasivmittels ankommt?
Welche Bedeutung hat Granatsand als Abrasivmittel?
Durch den Zusatz eines Abrasivmittels wird der Wasserstrahlzuschnitt fester Materialien erheblich beschleunigt. Als Abrasivmittel kommt häufig Granatsand zum Einsatz. Beim Granatsand 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.
Die Schneidkosten des Maschinenstundensatzes werden zu einem großen Teil von den Abrasivmittelkosten und seinem Verbrauch bestimmt. Der Verbrauch ist natürlich abhängig vom Düsendurchmesser und von dem zu schneidenden Material. Im Schnittkostenkalkulator finden Sie in Abhängigkeit von Material, seiner Dicke und der gewünschten Schnittqualität auch die entsprechenden Schneiddaten und Maschinenstundensätze.
Die Schneidkosten sind auch von der gewünschten Schnittqualität abhängig, diese wird in der Schweizer Norm SN 214001 für das Wasserstrahlschneiden definiert.
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.
Vorteile von Granatsand beim Wasserstrahlschneiden
Granatsand zeichnet sich durch eine ausgewogene Kombination aus Härte, Dichte und Körnung aus. Im Vergleich zu anderen Abrasivmitteln ermöglicht er präzise Schnitte bei gleichzeitig reduziertem Düsenverschleiß des Schneidkopfes. Seine mineralische Reinheit macht Granatsand besonders umweltfreundlich und gut recycelbar.
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Welche Granatsand-Körnung eignet sich für welchen Einsatz?
| Körnung(Mesh) | Einsatzbereich | Vorteile |
| 80 Mesh | Präzisionsschnitte (z.B. Keramik, Glas) | Sehr feiner Schnitt möglich |
| 60 Mesh | Standardanwendung (Stahl, Edelstahl, Alu) | Ausgewogenes Verhältnis |
| 30 - 50 Mesh | Grobschnitte (dicke Materialien) | Hohe Abtragsleistung |
Körnigkeitsbereiche des Abrasivmittels
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.
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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
Granat-Vorkommen:
Die roten Granate sind sehr häufig vorzufinden. 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, Südafrika und China.
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.
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Kosten Granatsand für das Wasserstrahlschneiden:
(Stand 2024, Kosten variieren marktabhängig. Fragen Sie daher Ihren Abrasivmittellieferanten, wenn Sie die genauen Marktpreise wissen wollen.)
- 1 Tonne Granatsand wird sehr unterschiedlich gehandelt, je nach Qualität und Herkunftsland.
- In Deutschland liegt der Richtpreis durchschnittlich eher bei 400 € - 800 € pro Tonne, allerdings oft auch inklusive der Entsorgung einer Tonne alten Materials, je nach Abnahmemenge.
- Stand 2017: Aufgrund illegalen Abbaus in Indien wurden die dortigen Mienen geschlossen. Zeitweilig entstand so ein Lieferengpass, der natürlich auch auf den Preis Einfluss hatte.
- Wasserstrahlschneiden ist auch eine besonders umweltfreundliche Schneidtechnologie, vor allem weil die Ökobilanz durch den Einsatz zusätzlicher Recycling-Anlagen für das Abrasivmittel deutlich verbessert werden kann. Doch Achtung: Fragen Sie vorher den Hersteller dazu, ob ein Recycling bei Ihrer Anlage möglich ist, denn nicht jedes Verfahren eignet sich dafür in gleicher Art und Weise. Generell ist das Recyceln von Ressourcen ein guter Weg die Umwelt zu schonen.
- Aktueller Stand Mitte 2018: Der Engpass für Abrasivmittel scheint seinen Zenit überschritten zu haben, die Preise für Abrasiv purzeln wieder und passen sich dem Markt an.
- Aktuelle Abbaugebiete (Stand 2024) sind Australien, Indien aus Gebieten ohne Embargo, China und Südafrika.
Worauf Sie beim Einkauf achten sollten? Ferritfrei und umweltbewusst
- Granatsand muss ferrit- und lösungsmittelfrei aufbereitet sein
- Einhaltung geltender Umweltstandards
- Bei Importware aus Fernost kann der Preis zwar günstiger sein, jedoch kann das Abrasivmittel Qualitätsunterschiede aufweisen und eine geringerre Schneidkapazität besitzen. Was ist an Einkaufspreis einsparen, verliert man unter Umständen an Wirtschaftlichkeit.
- Hochwertiger australischer oder indischer Granatsand wird häufig im industriellen Umfeld eingesetzt.
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FAQ zum Abrasivmittel, Granatsand
Was ist die ideale Körnung für Edelstahl?
- 60 Mesh wird häufig verwendet, stellt ein gutes Verhältnis zwischen Schneidleistung und Qualität dar.
- Manche Maschinenhersteller empfehlen 80 Mesh für eine besseres Schnittergebnis.
Kann Granatsand recycled werden?
- Ja, bi szu 3- 5 fache Nutzung möglich, abhängig von der Reinheit und dem Recyclingsystem.
- Wobei zu beachten ist, dass aus 100% aufgefangenem Abrasivschlamm, deutlich weniger recycelt werden kann. Mit jeder Recyclingmassnahme reduziert sich der zu verwendende Materialanteil.
Gibt es Alternativen zu Granatsand?
- Ja, z.B. Schlackesand, Olivsand oder Keramik-Abrasive. Jedoch besitzen alle diese Stoffe ihre speziellen Materialeigenschaften mit entsprechenden Vor- und Nachteilen und ein Einsatz sollte vorab mit dem Maschinenhersteller abgestimmt werden.
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