Die Revolution des Wasserstrahlschneidens

Forschung TU-Wissenschaftler weisen verbesserte Technologie nach

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Filigranste Teile aus Hochleistungswerkstoffen - im Foto Karbon - können mit einem neuartigen NC-Bearbeitungszentrum noch effizienter mit einem Wasser-Abrasivmittel-Strahl geschnitten werden. Foto: TU Chemnitz/Katja Klöden

Dass steter Tropfen den Stein höhlt, wussten schon die alten Griechen vor mehr als 2.000 Jahren. Jetzt haben Wissenschaftler der TU Chemnitz nachgewiesen, dass mit einem sogenannten Wasser-Abrasivmittel-Strahl sogar meterdicker Stahl und superharte technische Keramiken mit bisher unerreichter Präzision und Geschwindigkeit geschnitten werden können. Schon seit den 1990er Jahren wird diese Technologie aufgrund ihrer großen Schneidleistung bei der Erdölgewinnung, dem Rückbau von Kernkraftwerken und der Kampfmittelbeseitigung eingesetzt.

Bisher nicht umsetzbare Bearbeitungen nun möglich

Bei der Suspensionsstrahl-Technologie wird das Abrasivmittel direkt im Hochdruckbereich zugegeben. Um diese Technologie für den Maschinenbau nutzen zu können, entwickeln die Chemnitzer Forscher ein neuartiges NC-Bearbeitungszentrum mit hoher Positioniergenauigkeit unter deutlicher Steigerung der Schnittqualitäten.

"Diese Weiterentwicklung der Suspensionsstrahltechnik und der Maschine erhöhen die Effizienz und Strahlstabilität und ermöglicht bisher nicht umsetzbare Bearbeitungen, wie den Beschnitt von technischen Keramiken", berichtet Martin Dix, Abteilungsleiter der Lehr- und Forschungsgruppe Fertigungstechnik/Spanen an der Professur Werkzeugmaschinen und Umformtechnik.

Neue Technologie ermöglicht bessere Produktion

Die Professur forscht bereits seit 1992 am Wasserstrahlschneiden und hat sich seitdem mit führenden Unternehmen der Branche vernetzt. Inzwischen macht das Verfahren dem Laser bei vielen Anwendungen Konkurrenz. Besonders großes Potenzial der Suspensionsstrahltechnik sehen die Forscher in der Bearbeitung von dicken Faserverbundwerkstoffen, Hartmetallen und sehr harten technischen Keramiken, die zum Beispiel in Katalysatoren, Chemieanlagen, Heizelementen oder Kaffeeautomaten verbaut sind. "Unsere Forschungsergebnisse zeigen, dass dank der neuen Technologie eine kostengünstigere, flexiblere und schnellere Produktion möglich ist", erklärt Projektleiter Markus Dittrich, der dieses Jahr eine Firmenausgründung vorbereitet.