Wasser-Hoch-Druckstrahlen als Verfahren zur Bearbeitung von Verbundwerkstoffen

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Gerda Berg
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1 Wasser-Hoch-Druckstrahlen als Verfahren zur Bearbeitung von Verbundwerkstoffen Eine Präsentation von Horst H. Teschke

2 Inhalt Inhaltsverzeichnis Einführung Betonsanierung [Hydrodemolation] Wie wird Druck erzeugt Grundlagen WHD-Strahlen, Druck = Flächenpressung Einflussparameter WHD-Strahlen WHD-Strahltechnik manuell WHD-Strahltechnik maschinell Praxisbeispiele

3 Praxiseinsatz Betonsanierung Hydrodemolation Betonsanierung [Hydrodemolation] Video Quelle:

4 Grundlagen Hochdruckpumpe Sehr stark vereinfachte Darstellung der Druckerzeugung Wie wird Druck erzeugt Topf Volumen = 16 Liter Tablett Kraft Leistung N Um 16 Liter in 60 Sekunden durch 2 Löcher von 0,6 mm pressen zu können wird ein Druck von ca bar benötigt! 2 Löcher 0,6 mm 2000 bar (Stecknadeldick) im Boden Durchmesser D

5 Grundlagen Hochdruckpumpe Hochdruck- Plungerpumpe Wie wird Druck erzeugt Getriebe- Funktionsweise Getriebe Quelle:

6 Grundlagen Hochdruckpumpe Wie wird Druck erzeugt Flüssigkeitsteil- Hochdruck- Plungerpumpe Funktionsweise Flüssigkeitsteil Quelle:

7 Grundlagen Hochdruckpumpe Hochdruck- Plungerpumpe Plungergeschwindigkeit

Energie Geschwindigkeits- Energie d 4 bar 40 N/cm² 4

8 Grundlagen Wasser-Hoch-Druckstrahlen 16 l/min 16 l/min Druck = Flächenpressung 1 bar 10 N/cm² 2 m/s D Druck- Energie Geschwindigkeits- Energie d 4 bar 40 N/cm² 4 m/s Düse A Strahlpressung (Druck-Energie N/mm²) a Quelle:

9 Grundlagen Wasser-Hoch-Druckstrahlen Aus der Physik: Druck = Kraft pro Fläche Druck = Flächenpressung Druck 1 bar 10 N/cm² Fläche A = D²*Pi/4 D A Strahlpressung niedrig a Druck 4 bar 40 N/cm² Fläche a = d²*pi/4 Strahlpressung hoch Strahlpressung (Druck-Energie) Fläche groß Fläche klein

10 Grundlagen Wasser-Hoch-Druckstrahlen Rundstrahldüsen HD-Reinigungstechnik Strahlpressung? hoch Quelle: Fläche klein

11 Grundlagen Wasser-Hoch-Druckstrahlen Strahlbeschaffenheit und Entfernung zum Objekt Einflussparameter Rundstrahl Kompaktstrahl Strahlkern Freistrahl Strahlkern Der Strahl ist noch zusammenhängend. SK ~ 40 x D Kompaktstrahl Kein Strahlkern mehr vorhanden. Der Luftwiderstand lässt den Strahl mehr und mehr zerfallen. KS ~ 160 x D Freistrahl Stark zerfallener Kompaktstrahl umgeben mit Stark zersetztem Außenstrahl der nur noch aus Tröpfchen besteht. FS ~ 600 x D

12 Beispiel Rundstrahl Betriebsdruck 1500 bar - Düse ø1,0mm Kernstrahl Strahlpressung Rundstrahl über Betriebsdruck 1. Fläche A = d² x Pi/4 = 0,785mm² 2. Betriebsdruck 1500 bar = N/cm² = 150 N/mm² 3. Aufprallfläche = Fläche A aus Düsen ø (Kernstrahl) Strahlpressung = 150 N/mm² x 1mm² / 0,785 mm² = 191 N/mm² In dieser Konfiguration maximal möglich

Praxis Grundlage zur Flächenpressung Flächenpressung Stöckelschuh Weiblich und Willich sucht Partner bis 50. Meine Maße 80/50/80 - Gewicht 50 kg Größe incl.

13 Praxis Grundlage zur Flächenpressung Flächenpressung Stöckelschuh Weiblich und Willich sucht Partner bis 50. Meine Maße 80/50/80 - Gewicht 50 kg Größe incl. Stöckelschuh 1,67mm 1. Pfennigabsatzfläche A = 5 x 5 x Pi/4 = 19,6 mm² 2. Rückstoßkraft N = 50kg 500 N 3. Aufprallfläche = Fläche Pfennigabsatz Flächenpressung = 500 N / 19,6 mm² = 25,5 N/mm²

14 Aufprallfläche vergrößern Flachstrahldüse WHD-Strahltechnik Strahlpressung niedrig Fläche groß

Grundlagen Wasser-Hoch-Druckstrahlen Strahlbeschaffenheit und Entfernung zum Objekt Einflussparameter Flachstrahl Winkel Abstand a b Fläche Strahlkern Ein Strahlkern ist nicht Nennenswert

15 Grundlagen Wasser-Hoch-Druckstrahlen Strahlbeschaffenheit und Entfernung zum Objekt Einflussparameter Flachstrahl Winkel Abstand a b Fläche Strahlkern Ein Strahlkern ist nicht Nennenswert vorhanden. Kompaktstrahl Der Luftwiderstand lässt den Strahl mehr und mehr zerfallen Freistrahl Stark zerfallener Kompaktstrahl umgeben mit Stark zersetztem Außenstrahl der nur noch aus Tröpfchen besteht.

16 Beispiel Flachstrahl Betriebsdruck 1500 bar - Düse ø1,0mm A = d² x Pi/4 = 0,785mm² Strahlpressung Flachstrahl 2. Betriebsdruck 1500 bar = N/cm² = 150 N/mm² 3. Aufprallfläche = Fläche a x b aus Winkel und Abstand (h) a = h x tan10 x 2 = 40 x 0,1763 x 2 = 14,1 mm b = Annahme 1,0 mm Aufprallfläche = 14,1 mm² Strahlpressung = 150 N/mm² x 1mm² / 14,1 mm² = 10,6 N/mm²

Eigenschaften der Rundstrahldüse mit einer

17 Rotordüsen Rotordüse (Rotierender Rundstrahl) Strahleinwirkzeit Drehzahlabhängig WHD-Srahltechnik Fläche groß Strahlpressung hoch Vereinigt die Eigenschaften der Rundstrahldüse mit einer großer Flächenleistung wie bei einer Flachstrahldüse. Video Quelle:

18 Zubehörvielfalt Manuelles WHD-Strahlen Video Quelle:

19 Einflussparameter Beseitigen der Haftmechanismen WHD-Strahltechnik A F Positives Ergebnis = Strahlpressung > Haftung

20 Praxiseinsatz Betonsanierung Hydrodemolation Betonsanierung [Hydrodemolation] Video Quelle:

21 Praxisbeispiele Firehose Rodeo Druckwasserstrahlen zum Einsatz von Verbundwerkstoff

22 Praxisbeispiele Beispiele aus der Praxis Entschichtung Bau manuell Video Quelle:

23 Praxisbeispiele Hochdruck Entgratung Video Quelle:

24 Praxisbeispiele Aluminiumindustrie Video Quelle:

25 Praxisbeispiele Beispiele aus der Praxis Steinbruch Video Quelle:

26 Praxisbeispiele Schiffsentlackung Video Quelle:

27 Praxisbeispiele Beispiele aus der Praxis Hydro Cutting Beton Video Quelle:

28 Praxisbeispiele Beispiele aus der Praxis Hydro Cutting Video Quelle:

29 Praxisbeispiele Flächenbearbeitung Video Quelle:

30 Praxisbeispiele Stahlwerk Entzundern Video Quelle:

31 Praxisbeispiele Mehr Leistung durch Flachstrahl? Diskussionsforum Bild Quelle:

32 Kontakt Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Bild Quelle: Aus frühen Tagen

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Grundlagen zur Ermittlung von Prozessparameter bei der Teilereinigung mittels Wasserstrahl Inhaltsverzeichnis Inhalt Grundlagen Reinigungstechnik Haftmechanismen Schmutz Haftung = Druck = Flächenpressung