Neuer Schneidkopf beschleunigt Wartung senkt Kosten

Schnei­d­köpfe von Hochdruck-Wasser­strahlanla­gen sind anfäl­lig für Ver­schmutzun­gen und Schä­den; sie auszuwech­seln ist zeitaufwändig, die Neuan­schaf­fung kost­spielig. Das Fraun­hofer-Insti­tut für Pro­duk­tion­stech­nolo­gie IPT aus Aachen hat auf der Basis eines Mod­ells der Rid­der GmbH einen Schnei­d­kopf entwick­elt, der deut­lich unempfind­lich­er gegenüber Ver­schleiß, Bruch, Ver­rutschen und Verspan­nen des Fokussier­rohrs ist als Standardmodelle.

Bei der Hochdruck-Wasser­strahlbear­beitung wird Mate­r­i­al vom Bauteil durch abra­sive Par­tikel abge­tra­gen, die in einem Schnei­d­kopf dem Hochdruck-Wasser­strahl beigemis­cht wer­den. Das Wass­er-Par­tikel-Gemisch bün­delt eine Hochdruck­düse mit einem Fokussier­rohr zu einem Strahl. Das Fokussier­rohr ist damit ein Ver­schleißteil, das regelmäßig aus­gewech­selt wer­den muss. Das Auswech­seln des Fokussier­rohrs birgt jedoch die Gefahr, dass die Kon­tak­t­fläche zwis­chen Rohr und Schnei­d­kopf durch abra­sive Par­tikel beschädigt wird und der kom­plette Schnei­d­kopf aus­ge­tauscht wer­den muss

Während der Mate­ri­al­bear­beitung kann es außer­dem passieren, dass das Fokussier­rohr durch Kol­li­sion mit dem Bauteil bricht, oft sog­ar direkt am Schnei­d­kop­fansatz. Auch kann das Rohr an der Schnittstelle zum Schnei­d­kopf ver­rutschen und verspan­nen und muss mit viel Aufwand neu ein­gerichtet werden.

Mit dem mod­i­fizierten Schnei­d­kopf, den die Inge­nieure des Fraun­hofer IPT entwick­elt haben, wird der Wech­sel der Fokussier­rohre nun deut­lich ein­fach­er und weniger fehler­an­fäl­lig: Ein speziell ent­wor­fen­er Adapter erle­ichtert die Mon­tage, das Fix­ieren und die Vor­e­in­stel­lung; Ver­rutschen und Verspan­nen gehören damit der Ver­gan­gen­heit an.

Modulares Adaptersystem für den Schneidkopf hilft, Kosten zu senken

Da die Schnittstelle zwis­chen Schnei­d­kopf und Fokussier­rohr inner­halb des Adapters liegt, ist der Schnei­d­kopf auch vor Schä­den durch Kol­li­sio­nen und abra­sive Kon­t­a­m­i­na­tion geschützt. Kol­li­diert das Fokussier­rrohr mit dem Werk­stück, müssen lediglich der Adapter und das Rohr erset­zt wer­den und nicht der kom­plette Schnei­d­kopf. Da der Adapter deut­lich kostengün­stiger als ein kom­plet­ter Schnei­d­kopf ist, lässt sich auf diese Weise viel Geld eins­paren. Ein weit­er­er Vorteil des Adapter­sys­tems ist, dass Fokussier­rohre unter­schiedlich­er Durchmess­er und Her­steller einge­baut wer­den können.

Im näch­sten Schritt entwick­elt das Forscherteam des Fraun­hofer IPT eine neue Aus­baustufe des Schnei­d­kopfes: Diese soll den automa­tisierten Wech­sel von Fokussier­rohren im laufend­en Betrieb ermöglichen – ähn­lich dem Werkzeug­wech­sel an kon­ven­tionellen Bear­beitungszen­tren in der Zerspanung und ein weit­er­er Schritt hin zum weit­ge­hend automa­tisierten Betrieb des Wasser-Abrasivstrahl-Schneidens.