Wasserstrahlbearbeitung vs. abrasive Wasserstrahlbearbeitung:Hauptunterschiede und Anwendungen

Wasserstrahlbearbeitung (WJM) und abrasive Wasserstrahlbearbeitung (AWJM) sind beide Hochdruck- und Hochgeschwindigkeitsprozesse, die in allen Branchen eingesetzt werden – von der Metallverarbeitung bis zur Textil- und Lebensmittelverarbeitung. Während WJM ausschließlich auf sauberes, unter Druck stehendes Wasser angewiesen ist, ergänzt AWJM diesen Strahl mit Schleifmitteln wie Aluminiumoxid, Olivin oder Granat, um die Schneidleistung erheblich zu steigern.

Bei WJM wird Wasser mithilfe eines Verstärkers auf 2.500–4.000 bar beschleunigt und dann durch eine Düse mit kleinem Durchmesser zugeführt. Die Düse wandelt Druckenergie in kinetische Energie um und erzeugt so einen Strahl, der bis zu 1.000 m/s erreichen kann. Um ein Aufflackern des Strahls zu verhindern, kann ein Stabilisator hinzugefügt werden, und häufig wird ein Auffangbehälter verwendet, um die Restgeschwindigkeit zu absorbieren, die Vorrichtungen zu schützen und die Oberflächenbeschaffenheit zu verbessern. Da der Strahl selbst das einzige Schneidmedium ist, ist WJM ideal für weiche oder poröse Materialien wie Leder, Polymer, Lebensmittel und Textilien, aber es fehlt ihm die Kraft, die zum Schneiden von Metallen oder Keramik erforderlich ist.

AWJM geht dieser Einschränkung entgegen, indem es feine Schleifpartikel in das Druckwasser einarbeitet. Die Mischung wird in einer speziellen Mischkammer (fokussiertes Rohr) gebildet, bevor sie aus der Düse austritt. Obwohl die Strahlgeschwindigkeit mit der von reinem Wasser vergleichbar bleibt, sorgt das Vorhandensein von Schleifmitteln für eine Mikroschneidwirkung, sodass AWJM Metall- und Keramikplatten mit einer Dicke von bis zu 10 mm schneiden kann. Der Nachteil sind die zusätzlichen Kosten für Schleifmittel und die Möglichkeit der Partikeleinbettung, wodurch AWJM für hygienische Anwendungen wie die Lebensmittelverarbeitung ungeeignet ist.

Ähnlichkeiten zwischen WJM und AWJM

• Beide erfordern eine Hochdruckpumpe und einen Verstärker, um den Wasserdruck auf 2.500–4.000 bar zu erhöhen.
• Die Strahlgeschwindigkeit beträgt in beiden Prozessen typischerweise etwa 1.000 m/s.
• Beide verwenden eine Düse, um Druck in kinetische Energie umzuwandeln und so den gewünschten Abstand (SOD) und Austrittswinkel aufrechtzuerhalten.
• In beiden Fällen werden Fänger eingesetzt, um die verbleibende Strahlenergie zu absorbieren und Werkstückhaltevorrichtungen zu schützen.

Hauptunterschiede

Referenzen

• Jain, V.K. (Jahr). Erweiterte Bearbeitungsprozesse . Allied Publishers Private Limited.
• Jagadeesha, T. (Jahr). Unkonventionelle Bearbeitungsprozesse . I.K. International Publishing House Pvt. Ltd.
• Mishra, P.K. (Jahr). Nichtkonventionelle Bearbeitung . Narosa Verlag.