Kegelkompensation und Wasserstrahlschneiden

Abrasive Wasserstrahlen verwenden einen Wasserstrahl, der mit Millionen winziger abrasiver Partikel gemischt ist, um eine Vielzahl von Materialien zu durchtrennen. Abhängig von Faktoren wie der Form des Schnitts, den Schnittbedingungen und dem zu schneidenden Material kann die Schnittfugenbreite vom oberen zum unteren Rand eines Schnitts variieren. Die unterschiedlichen Formen, die die Schneide annehmen kann, werden als Taper bezeichnet. Es gibt drei Hauptarten der Verjüngung:

• V-förmige Verjüngung. Dies ist die gebräuchlichste Form der Verjüngung und beinhaltet eine größere Schnittfuge am oberen Ende des zu schneidenden Materials als am unteren Ende. Eine V-förmige Verjüngung tritt auf, wenn ein Teil der Schneidenergie verteilt wird, wenn der Strahl tiefer in das Material schneidet. Der Strom hat das Material möglicherweise nicht vollständig durchschnitten, was zu Ablagerungen führt und mehr Material von oben als von unten entfernt. Diese Art der Verjüngung wird typischerweise mit schnellem Schneiden in Verbindung gebracht.
• Umgekehrte Verjüngung. Im Gegensatz zum v-förmigen Kegel wird diese Form des Kegels durch langsame Schnittgeschwindigkeiten verursacht. Die langsame Geschwindigkeit bewirkt, dass der Jetstream mehr Material an der Unterseite des Materials entfernt als an der Oberseite. Dies kann auch beim Schneiden von weicheren Materialien auftreten, da die Härte eines Materials den Fokus der Strahlstromenergie beeinflusst.
• Zylinderkonus. Diese Art der Verjüngung besteht aus einer Schnittfuge, die in der Mitte eines Schnitts am größten ist. Laufverjüngung tritt beim Schneiden von dickeren Materialien auf, da es länger dauert, bis der Strahl bis zum Boden durchdringt. Es kann auch in laminierten Materialien stattfinden, bei denen die äußeren Schichten härter sind als der Kern des Materials. Nach dem Durchdringen der oberen Schicht verteilt sich die Energie des Strahlstroms durch den Kern, bevor er sich durch die untere Schicht fortsetzt.

Die Präzision des Wasserstrahls

Da sich die Technologie im Laufe der Zeit angepasst hat, ist Präzision beim Schneiden immer wichtiger geworden. Im Laufe der Jahre hat das Wasserstrahlschneiden ein enormes Wachstum erfahren, da Forscher und Wissenschaftler ständig daran arbeiten, die Schneidmethode zu verbessern. Einer der Gründe, warum Wasserstrahldüsen in der Schneidbranche führend sind, ist ihre Fähigkeit, mit extrem hoher Präzision zu schneiden.

Einige Schneidarbeiten erlauben oder bevorzugen sogar ein gewisses Maß an Verjüngung, aber beim präzisen Schneiden besteht das Ziel darin, eine Nullverjüngung zu erreichen, die auftritt, wenn die Breite eines Schnitts von oben nach unten beibehalten wird. Um die Verjüngung zu kompensieren, kann die erforderliche Schnittgeschwindigkeit langsamer sein als für schnelle Produktionszeiten als ideal angesehen wird. 1997 führte Dr. Axel Henning eine neue Methode zur Eliminierung der Verjüngung ein, indem der Schneidkopf geneigt wurde, um einen hochpräzisen Schnitt bei gleichzeitiger Beibehaltung hoher Geschwindigkeiten zu erzielen, was revolutionär war, um die Verjüngung zu kompensieren.

Was sind die Hauptursachen für Verjüngung?

Verjüngung kann aus einer Reihe von Umständen resultieren, darunter:

• Die Dicke oder Härte des Materials (bei weichen und/oder dünneren Materialien verjüngt sich das Material eher)
• Schnittgeschwindigkeit
• Art des im Wasserstrahlstrahl verwendeten Strahlmittels
• Abstand der Wasserstrahldüse vom Material (je weiter das Material von der Düse entfernt ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass es zu einer Verjüngung kommt)
• Fokus und Design der Düse

Wie minimieren Sie die Verjüngung?

Neigbare Köpfe sind der Schlüssel zur Beseitigung der Verjüngung beim Wasserstrahlschneiden. Der neigbare Kopf winkelt die Düse des abrasiven Wasserstrahls an, wenn er durch ein Material schneidet, und sorgt so für einen sauberen und kegelfreien Schnitt. Es gibt mehrere Strategien, die verwendet werden können, um die Verjüngung zu kontrollieren, wenn Sie keinen Neigekopf haben, wie zum Beispiel:

• Verwenden Sie ein hochwertiges Schleifmittel und eine große Körnung, aber nicht so groß, dass es die Düse verstopft
• Verwenden Sie eine kleine Düse und ein Mischrohr
• Schneiden Sie langsam, aber nicht so langsam, dass Sie riskieren, mit umgekehrter Verjüngung aufzuwickeln
• Verwenden Sie den geringstmöglichen Düsenabstand, denn je näher Sie die Düse an das Material bringen, desto weniger Verjüngung erhalten Sie
• Stellen Sie sicher, dass die Z-Achse sowohl in X- als auch in Y-Achsenrichtung senkrecht zum Material ist
• Wenn Sie dünne Materialien verwenden, stapeln Sie sie, da die Verjüngung am deutlichsten bei Materialien mit einer Dicke von weniger als 3 mm ist
• Drehen Sie das Mischrohr alle 8–10 Betriebsstunden um 90 Grad, um sicherzustellen, dass es sich gleichmäßiger abnutzt, damit es länger hält und eine Verjüngung verhindert

Einige Wasserstrahlschneidemaschinen verfügen über Kegelkompensationsmechanismen, wie z. B. Neigeköpfe, um präzisere Schnitte zu gewährleisten. ICS Cuts widmet sich der Herstellung von Wasserstrahlschneiden höchster Qualität, daher werden nur die besten Werkzeuge von unserem Expertenteam verwendet. Alle Geräte von Intelligent Cutting Solutions verfügen über eine automatische Verjüngungskompensation, die aus einem beweglichen Handgelenk besteht, das Schnittfugenverjüngungsfehler und Stromverzögerungen eliminiert, was zu den präzisesten Schnitten bei höheren Geschwindigkeiten führt und die beste Servicequalität garantiert.