Wasserschneider

[oberallgeier]

Da grins ich mich eins: Mischdüse, Strahldüse, Aerosol. Die Abrasionsgefahr und vor allem die Gesundheitsgefährdung ist schon top. Aber das Mischproblem in der Mischkammer ist immerhin schon eine pfiffige Aufgabe, da kann man vieles falsch und nur sehr wenig richtig machen .

Ich würd lieber in einen Kasten Bier investieren und zu einem professionellen Wasserschneider gehen. So ein Schnitt kostet nicht die Welt.

[ranke]

nach meinen Informationen gibt es auch Wasserstrahlanlagen mit 5-Achsen, mit denen auch in 3D geschnitten werden kann. Die Firma Flow hat solch einen: http://www.floweurope.com/produkte/af_series.php

Das gibt es und funktioniert auch ganz gut. Es gibt allerdings eine bedeutende Einschränkung beim Wasserstrahlschneiden im Gegensatz zur Fräse: Man kann praktisch nicht auf eine definierte Tiefe einstechen. In der Praxis bedeutet das, daß nur konvexe Formen gearbeitet werden können. Nur wenn man Hohlräume hat (z.B. Schnitt in ein Rohr), kann man im Hohlraum einen Strahlfänger einsetzen, damit die andere Seite des Rohres nicht kaputt geht.

[Richard]

Die Flüssigkeit (und die Abrasivpartikel) werden extrem fein zerstäubt. Das fürt erstens zu Brandgefahr, falls kein Wasser genommen wird (z.B. Öl, Emulsion). Das führt zweites dazu, daß das entstehende Staub -Aerosolgemisch lungengängig ist. Auch deshalb kommt als Schneidmedium eigentlich nur Wasser in Frage, als Abrasiv darf man keinen Sand oder anderes quarzhaltiges Mineral verwenden.

Es wird aber Sand/Quarz verwendet, ohne ist Metallschneiden unmöglich!
die Flüssigkeit wird nicht (wie bei der Autoeinspritzdüse) fein zerstäubt
sondern scharf (etwa 2mm) gebündelt. Mit nen Zerstäuber kann man
nix schneiden.

Da ein Wasserschneider ENORM laut ist, wird unter Wasser geschnitten, das
dänpft den Lärm etwas, außerdem fliegt da dann kein "Sand" durch die
Gegend.

Kurz vor der Ausstrittsdüse schießt der schon gebündelte Wasserstrahl
durch eine Art Luftkammer. Durch die hohe Geschwindigkeit wird
Luft vom Wasserstrohl mitgerissen, dadurch entsteht ein Unterdruck in
der Kammer. Durch den Unterdruck wird dann der "Sand" angesaugt
und halt auch vom Wasserstrahl mitgerissen.

Ob sich so etwas wirklich mit einer Dieseleinspritzpumpe bauen lässt?
Die Idee und eure Ideen dazu sind alle mal spannend. Ich werde einmal
meinen Nachbarn fragen, der ist KFZ Meister und sollte wissen was so
eine Pumpe an Leistung aufnehmen kann.

Diese Pumpen haben sehr schmale und lange Kolben, schmal wegen den
hohen Druck, lang um einen großen Hub wegen der Füllmenge zu
erreichen. Pleuel haben die Kolben nicht, der Kolbenboden liegt einfach
auf ner Nockenwelle. Zurück kommt der Kolben durch "Restdruck", Die Füllung ist Schlitzgesteuert und bedarf einer Kraftstoffpumpe weil ja
nicht angesaugt wird. Das Nockenwellengehäuse ist zur Schmierung mit Öl
gefüllt. Wenn die Laufbuchse in den Anrtiebsraum hinneinragt und dort
gelocht/geschlitzt ist, werden auch die Kolben geschmiert.

Bleit eigendlich nur noch die Frage nach Leistung, Fördermenge und
klar, Düsenmaterial + Mischkammer +...+...+

Gruß Richard

[ranke]

Es wird aber Sand/Quarz verwendet, ohne ist Metallschneiden unmöglich!

Wir haben einmal verschiedene Abrasivstoffe getestet. Quarzsand geht nicht schlecht, aber es gibt besseres. Als am geeignetsten hat sich ein Olivinsand erwiesen.
Ich hatte damals einige Gespräche mit der Berufsgenossenschaft, bezüglich der Gefährdung durch Quarzstaub, das Problem ist durchaus real (aber nicht jedem bekannt). Man könnte auch an technische Schutzmaßnahmen denken, z.B. eine Wasserglocke um die Schneidstelle oder lokale Absaugung an der Schneidstelle. Nachdem sich das Olivin als günstiger erwiesen hatte, haben wir diese Überlegungen nicht weitergeführt.
Das gebrauchte Abrasiv ist leider nicht nochmal zu verwenden, weil die Körner verrunden und dann nicht mehr schneiden. Es müßte außerdem getrocknet und vom Fugenmaterial gereinigt werden - also Sondermüll.

[Richard]

Es wird aber Sand/Quarz verwendet, ohne ist Metallschneiden unmöglich!

Wir haben einmal verschiedene Abrasivstoffe getestet. Quarzsand geht nicht schlecht, aber es gibt besseres. Als am geeignetsten hat sich ein Olivinsand erwiesen.

Tja, nachdem ich mit meinen Nachbarn geredet habe kann man die
Dieselpumpe knicken, die überlebt Wasser nicht.
Aber der Durchsatz währe sicherlich auch zu mager gewesen.

Eine Idee ist mir aber doch noch eingefallen, Hydraulikzylinder.
Zwei antiparallel Laufende, wenn der eine Druck liefert wird der
andere "Betankt". Beide über Rückschlagventiele an die Druckleitung.
Bei richtigen Durchmesser und Hub sollte die Wassermenge beinahe
egal sein. So eine Hydraulik sollte auch locker weit mehr als
2..3000 Bar bereitstellen können.

Aber das und die resrichen Probleme beim Wasserschneiden lassen
einen Selbstbau eher ausschließen.

Interessieren wie solche Drücke realisiert werden würede ich mich trotzdem.

Gruß Richard

[toemchen]

Interessant, daß hier endlich mal ein bißchen über Wasserstrahl-Schneideanlagen sinniert wird.

Mein Senf dazu:
Über Hydraulik-Zylinder den Druck zu übersetzen ist meines Wissens genau die Methode, wie gängige Pumpen für Schneideanlagen arbeiten. Mit Drücken bis 4200 bar. Aber so etwas nachbauen macht keinen Sinn, finde ich. Toll ist das Basteln ja nur, wenn man etwas zweckentfremden kann, woran noch keiner gedacht hat...

Bei "Knuth" gbt es eine kleine Schneideanlage mit ca. 1500 bar Druck. Ich hab' die mir mal angesehen, diese Pumpe arbeitet direkt über einen Emotor getrieben.

Jetzt gibts noch Hochdruckreiniger mit bis zu 300 bar, oder hab' ich gar schon irgendwo 500 bar gelesen? Ob's mit Abrasivmittel fürs Metallschneiden reicht?

Bei uns in der Firma hätten wir auch noch das Problem zu lösen, daß wir Verpackungsschaum-Platten in geringsten Stückzahlen in immer wieder andere Formen schneiden müssen. Würden 300 bar ohne Abrasiv für den Schaum reichen?

Viele Grüße
Tom.

[Klingon77]

hi,

eigentlich wollte ich nichts mehr dazu schreiben, weil ich das Unterfangen für sehr gefährlich halte...

Kann dann aber doch nicht aus meiner Haut


Wenn Du mit nur zwei Zylindern den Druck aufbauen möchtest wirst Du impulsartig den Druck verlieren.

Immer dann, wenn sich beide Zylinder in Endlage befinden.

Der erste hat sein Wasser komplett abgegeben (Endlage)
Der zweite ist komplett gefüllt (Endlage)
Oder umgekehrt.

An diesen Punkten wird Dir der Druck kurz zusammenbrechen (bis die Zylinder umgesteuert sind).

Besser wäre es mit einem Druckspeicher (2500 Bar?) oder mehreren Kolben zu arbeiten.

Ab drei Zylindern sollte das Druckverlust-Problem nicht mehr auftauchen.


Es ist auch zu klären, inwieweit Hydraulikzylinder, welche normalerweise mit dem Medium "Öl" befüllt werden, für Wasser geeignet sind.
Stichpunkt: Schmierung.
Da kann ich keine Aussage machen.


Schau mal nach Hydraulikpumpen mit "Taumelscheibe".
Evtl. könnte Dir das weiterhelfen.

@toemchen:
nimm doch mal ein Reststück des entsprechenden Kunststoffs und versuche ihn mit einem normalen Hochdruckreiniger (100 bar) und punktförmig eingestellter Düse zu schneiden.

Das Ergebnis wird sicherlich keine sauberen Schnittkanten ergeben.

Es zeigt sich aber, ob ein Schneiden prinzipiell möglich ist.

Sollte dies der Fall sein, wäre es nicht schwer mit einer feineren Düse
weitere Schneidversuche zu machen.

Ist der richtige Düsendurchmesser gefunden kann man diese mit einer einfachen 3d Portalanlage kombinieren.

Lässt sich das Schaumstoffartige Material auch mit einem heißen Draht schneiden?

Ein Versuch ist schnell durchgeführt.




Eine Bitte noch:

Denkt an eure Sicherheit!
Lest euch bei Professionellen Anlagen diesbezüglich ein!
Fragt insbesondere bei den Dichtungen und Leitungsmaterialien nach den Druckspezifikationen.

Auch wenn es nun so aussieht, als stünde ich mit erhobenem Zeigefinger da...
Bitte nicht falsch verstehen

hoffnungsvolle Grüße,

Klingon77

[radbruch]

Hallo

eigentlich wollte ich nichts ... dazu schreiben, weil ich das Unterfangen für sehr gefährlich halte...

Dem möchte ich mich anschliesen. Auch ohne "Manipulationen" ist so eine Einspritzung kein Streicheltier.

Gruß

mic

[ranke]

Interessieren wie solche Drücke realisiert werden würede ich mich trotzdem.

Hier:
http://www.maximator-jet.de/hdpumpen.php
kann man eine Animation sehen.
Im Prinzip wird Hydrauliköl auf einen mäßigen Druck gepumpt (einige hundert bar), das Öl treibt dann einen doppeltwirkenden Stufenkolben im Druckübersetzer an. Das Druckverhältnis von Wasser- zu Öldruck ist dabei durch die Kolbenflächenverhältnisse des Stufenkolbens gegeben.

Wie Klingon77 richtig befürchtet, ist der Wasserdruck bei dieser Bauart nicht ganz pulsationsfrei, der Kolben muß ja in jedem Totpunkt die Richtung wechseln.
Durch den Pulsationsdämpfer wird das soweit unterdrückt, daß man die Pulsation nicht mehr an der Schnittkante sieht.

@toemchen:
Es gibt etliche Firmen, die als Lohnschneider arbeiten. Dort wird man Deine Frage wahrscheinlich schnell beantworten können. Kunststoffschäume sind im allgemeinen ohne Abrasiv schneidbar, bei 300 bar habe ich aber Zweifel.

[oberallgeier]

... Kunststoffschäume sind im allgemeinen ohne Abrasiv schneidbar, ...

Ich kenne das Verfahren, die Kunststoffschäume mit einem sehr straff gespannten, elektrisch beheizten Draht zu schneiden. Dazu hatten wir uns ein Gestell gebaut wie es früher für hölzerne Sägen üblich war - auf der einen Seite der Schneidedraht - auf der anderen Seite die Spannvorrichtung. Dabei hatten wir Schnittlängen (Länge des Schneiddrahtes) von über einem Meter realisiert.