Weichmaterialien werden mit reinem Wasserstrahl geschnitten. Das Wasser allein erledigt die Arbeit.
Ohne Granat. Das ist nicht nur ein technisches Detail — es hat drei konkrete Folgen.
Geringere Betriebskosten
Abrasiv ist bei harten Materialien der wichtigste Verbrauchsstoff. Bei Weichmaterialien entfällt er — weniger Verschleiß am Schneidkopf und keine Probleme mit der Entsorgung des verbrauchten Granats.
Schmalerer Schnitt
Die Schnittfuge bestimmt ausschließlich die Düsenöffnung, nicht das Mischrohr. Deutlich schmaler als beim Abrasivschnitt — engeres Schachteln der Teile und weniger Verschnitt, was bei teuren Materialien nicht zu vernachlässigen ist.
Keine Kontamination
Da keine Feststoffpartikel ins Material eingebracht werden, eignet sich das Verfahren auch für Lebensmittel- und Medizinanwendungen, bei denen es steril bleiben muss.
Waterjet. Der Hauptvorteil gegenüber dem Laser
Da beim Waterjet keine Hitze entsteht, gibt es keine Wärmeeinflusszone. Deshalb ist Waterjet bei Gummi und Schaumstoff dem Laser oft überlegen.
Der Laser schmilzt die Kante — man bekommt eine verkrustete, klebrige Oberfläche, bei geschlossenzelligen Materialien zusätzlich eine Strukturveränderung an der Kante. Bei einer Dichtung, deren Kante eine Funktion erfüllt, oder bei flammhemmendem Schaumstoff, bei dem Hitze die Eigenschaften verändert, ist das keine Kosmetik — es beeinflusst die Brauchbarkeit des Teils.
Die Technologie ist älter, als man denkt
Der Wasserstrahl wurde zum Ausspülen von Material bereits im 19. Jahrhundert im Bergbau eingesetzt — unter anderem, um Gold aus Gestein zu lösen.
Das erste industrielle Schneiden betraf Papier: 1933 schnitt eine Fabrik in Wisconsin mit dem Wasserstrahl laufende Papierrollen. Die moderne Form des Verfahrens entstand erst in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts.
Die Düse besteht häufig aus Saphir oder Diamant — gewöhnliches Metall würde ein solcher Druck schnell zerstören.
realistisch, je nach Material, Dicke und Härte
Hier lohnt sich Ehrlichkeit — überzogene Erwartungen führen zu Enttäuschung. Das Material bewegt sich unter dem Wasserstrahl; je weicher es ist, desto mehr. Auf die Genauigkeit wirken außerdem der Taper (der Strahl weitet sich durch das Material leicht auf) und die Ein-/Ausstichstrategie.
Wer bei Schaumstoff niedriger Dichte maschinenbauliche ±0,05 mm erwartet, versteht nicht, wie sich das Material verhält. Das ist keine Grenze der Maschine, sondern die Physik des Weichmaterials.
Worauf wir bei Weichmaterialien achten
Offenzelliger Schaumstoff niedriger Dichte ist am heikelsten. Die Kanten können ausfransen oder einreißen — abhängig von Dichte, Aufspannung und Geschwindigkeit. Immer ein Musterteil, keine Annahme aus der Tabelle.
Mehrschichtige Weichverbunde können auf der Austrittsseite delaminieren, besonders wenn die Schichten unterschiedlich hart sind. Wir optimieren Geschwindigkeit und Druck.
Fixierung dünner Materialien. Der Rückstrahl aus dem Becken kann dünnes, leichtes Material anheben. Stabile Aufspannung und die richtige Auflage sind die halbe Miete für die Wiederholgenauigkeit.
Triviale Aufspannung, schneller Wechsel
Da beim Schneiden praktisch keine Seitenkräfte entstehen, ist das Aufspannen des Werkstücks trivial. Keine Verformung unter dem Werkzeug wie beim Fräsen — das Material wird einfach auf den Tisch gelegt.
Der Wechsel zwischen Materialien dauert Minuten, nicht Stunden: morgens Schaumstoff, eine halbe Stunde später Gummi, nachmittags Dichtungsmaterial — alles mit derselben Maschine, ohne Werkzeugwechsel.
Was Umsteiger vom Stanzen besonders schätzen: Der Wasserstrahl schneidet senkrecht und hält auch bei dickerem Material eine gute Rechtwinkligkeit. Beim Stanzen dicker Gummis entsteht oft eine konkave (eingezogene) Kante — beim Wasserstrahl nicht.
Waterjet · Laser · Stanze
| Kriterium | Waterjet (rein) | Laser | Stanze / Schneidwerkzeug |
|---|---|---|---|
| Wärmeeinfluss an der Kante | ✓ Keiner | ✕ Schmilzt, versengt, verkrustet | ✓ Keiner |
| Rüst- / Werkzeugkosten | ✓ Nur eine Datei | ✓ Nur eine Datei | ✕ Messer für jede Form |
| Designänderung | ✓ Trivial | ✓ Trivial | ✕ Neues Werkzeug |
| Komplexe Geometrie | ✓ Ohne Aufpreis | ~ Ohne Aufpreis, aber Wärmekante | ✕ Durch Messerfertigung begrenzt |
| Gummi, flammhemmender Schaumstoff | ✓✓ Ausgezeichnet | ✕ Problematisch (Hitze) | ~ In Ordnung, aber konkave Kante |
| Großserie (100.000+) derselben Form | ~ Preisliche Obergrenze | ~ Mittel | ✓✓ Günstigster Stückpreis |
| Rechtwinkligkeit des Schnitts | ✓✓ Sehr gut | ✓ Gut | ✕ Schlechter bei dickem Material |
Damit es nicht klingt, als wäre Waterjet die Antwort auf alles — ist es nicht.
Ab einigen zehntausend identischen Teilen gewinnt die Stanze bzw. das Schneidwerkzeug beim Stückpreis früher oder später. Die Werkzeugkosten verteilen sich auf die große Stückzahl und werden vernachlässigbar, die Geschwindigkeit pro Teil ist höher.
Der Wasserstrahl ist der König der Flexibilität — Prototypen, Kleinserien und häufige Designänderungen — nicht der Massenfertigung einer festen Form. Die Entscheidung ist reine Mathematik: Werkzeugkosten geteilt durch Stückzahl gegen Schnittkosten pro Teil.
Weichmaterialien, die wir bearbeiten
* genaue Dicken und Verhalten bestätigen wir mit einem Musterteil
Schaumstoff
Offen- und geschlossenzellig, flammhemmend, technischer Schaumstoff, Filter- und Dichtungsschäume.
Technischer Gummi
EPDM, NBR, Silikon, Zellgummi — als Platte und in Rollen.
Dichtungen
Dichtungsmaterialien und Flanschformen, bei denen die Kante eine Funktion erfüllt.
Isolierungen & Filz
Wärme- und Schalldämmung, technischer Filz, textile Unterlagen.
Weichverbunde
Mehrschichtige Materialien und Laminate — mit Augenmerk auf Delamination.
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Der Konfigurator berechnet den Preis nach Material, Dicke und Menge.
Musterteil
Bei empfindlichen Materialien zuerst ein Musterteil — Sie sehen, wie sich das Material in der Praxis verhält. Tabellen sind ein Ausgangspunkt, Weichmaterialien können überraschen.
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