Einfluss der Schnittgeschwindigkeit auf die Schnittqualität:

Hier sehen Sie ein Bild eines Schnittmusters, das mit einer 50 PS-Pumpe bei 4.000 bar Schneiddruck im Abrasiv-Schneidverfahren erzeugt wurde. Deutlich sichtbar: Beim Wasserstrahlschneiden hängt die Schnittqualität entschieden von der Schnittgeschwindigkeit ab!

Schnittgeschwindigkeiten beim Wasserstrahlschneiden können um bis zu 400% und mehr variieren, was sonst kaum ein anderer Schneidprozess vermag. Im Artikel auf der nächsten Seite finden Sie beispielhaft eine Tabelle für verschiedene Qualitätsdefinitionen für unterschiedliche Pumpenleistungen mit einem Schneidkopf, die diesen Sachverhalt in Zahlen ausdrückt.

Sachverhalt:

Mit zunehmender Schnittgeschwindigkeit nimmt die Schnittqualität eines Wasserstrahlzuschnitts ab.

Anwendungsbreite der Schnittgeschwindigkeit beim Wasserstrahlschneiden

Wer mit Wasser schneiden will, der verfolgt in der Regel auch die Absicht, eine hohe Schnittqualität zu erreichen - dies ist aber nur mit einer angemessenen Schnittgeschwindigkeit erzielbar. Und genau bei dieser hohen Anwendungsbreite der Schnittgeschwindigkeit ergeben sich Fallen in der Wirtschaftlichkeitsberechnung beim Wasserstrahlschneiden.

Das bedeutet für die Ermittlung der Wirtschaftlichkeit einer Wasserstrahlschneidanlage, steht man in der Gefahr, die Anlage "schön" zu rechnen, indem man zwar korrekte Werte für seine Schnittkosten ansetzt, doch dabei eher eine Trennschnittqualität erhält, mit der unter Umständen der Endkunde gar nicht einverstanden ist.

In der Schnittdatentabelle unten auf der folgenden Seite werden Geschwindigkeiten von 280 - 850 mm/min für Edelstahl  mit 10 mm Dicke angegeben. In dem dazugehörigen Bild rechts oben sieht man jedoch deutlich, dass die Qualität bei einer Schnittgeschwindigkeit von 120 mm/min sehr hoch ist, während man bei den schnelleren Schnittgeschwindigkeiten eher von einer sogenannten Trennschnittqualität spricht. Das Dilemma dabei: Es gibt beim Wasserstrahlschneiden nicht die EINE - one and only - Schnittgeschwindigkeit, sondern eine große Schwankungsbreite von 400 bis 500%. Die "richtige" Schnittgeschwindigkeit ist damit abhängig von einem persönlichen Qualitätsempfinden und den Anforderungen des Kunden.

Die richtige Geschwindigkeit ist die, bei der das Ergebnis des Schnittbildes für Sie bzw. für Ihren Kunden perfekt passt. 

Daher ist es vorteilhafter, wenn man für seine Berechnungsparameter die Schnittgeschwindigkeit zu Grunde legt, mit der man auch seinen eigenen Anspruch bzw. den seiner Kundschaft an die gewünschte bzw. erforderliche Schnittgenauigkeit am besten erfüllen kann.

Legt man hingegen sehr hohe Schnittgeschwindigkeiten für seine eigene Wirtschaftlichkeitsberechnung zu Grunde, so erhält man zwar geringere Schnittkosten, jedoch zum Preis einer reduzierten Schnittqualität - erlaubt Ihre Kundschaft dies?

Dieser Sachzusammenhang muss bei der Investitionsberechnung in jedem Fall berücksichtigt werden.

Ursache der Qualitätsbeeinflussung des Zuschnitts beim Wasserstrahlschneiden

Das Schneidmittel, der Abrasivsand, nutzt sich mit zunehmender Schneidlänge an der Schneidkante ab, die Granatkörner des Sands stumpfen ab und verlieren so ihre Abtragfähigkeit in der Materialtiefe. Um die abnehmende Schnittleistung zu kompensieren fügt man dem Schnitt mehr Sand hinzu, was durch Erhöhung der Schneidwassermenge pro Zeiteinheit erfolgt, dies kann aber auch durch Reduktion der Schnittgeschwindigkeit erzielt werden. Das Absenken der Schnittgeschwindigkeit schafft hier eine schnelle und einfache Abhilfe und verbessert die Schnittqualität.

Mit zunehmender Schnittgeschwindigkeit besitzt der Wasserstrahl einen stärkeren Nachlaufeffekt. Der Strahl hat weniger Zeit zum Trennen zur Verfügung und läuft nach unten schräg weg. Unsaubere Ecken, Schnittschrägen, raue Oberflächen und abgerundete Ecken und Löcher sind die Folge. Um diesem Zustand entgegen zu wirken, können bestimmte 3D-Schneidköpfe durch Anpassung des Schnittwinkels die Schnittschräge kompensieren.