Präzisions Wasserstrahlschneiden

Transkript

1 Präzisions Wasserstrahlschneiden Die Micro - Schneidetechnologie für die Zukunft W. Maurer CEO Waterjet - Group 1

2 Die Waterjet Gruppe Präzisions Wasserstrahlschneiden Gründung

3 waterjet-group.com WATERjet-Holding AG WATERjet AG 4912 Aarwangen WS-TECH AG 9015 St. Gallen MCRIO MACHINING AG 4912 Aarwangen INFRAJET AG 4912 Aarwangen Beteiligungen CH, Deutschland und USA BBRITEC AG 4912 Aarwangen Wasserstrahlschneidzen 2D / 3D / 2.5D Abrasivhandel

4 Entwiklung Präzisions- und Mikrowasserstrahlschneiden Präzisions Wasserstrahlschneiden 2001 Start mit FHNW 2002 Bau 1. Prototyp Gneration F Generation F Generation F Zusammenarbeit mit MDCl Generation F4 4

5 Erreichte Ziele: 10 x präziser als herkömmliche Wasserstrahlanlagen Reproduzierbare Teilegenauigkeit Konstant hohe Maschinen- und Prozessfähigkeit 5

6 Technologie Solider, ausgereifter Maschinenbau Präzises, verwindungssteifes, vibrationsabsorbierendes Maschinenbett Hochgenaue Führungen und Antriebe Die Maschinengrösse ist begrenzt 6

7 Voraussetzungen Der Aufstellungsort muss sauber sein Die Umgebungsbedingungen müssen erfüllt sein - geringe Temperaturschwankungen Das Wasserbecken muss eine konstante Temperatur haben Beispiel: Bei einer Temperaturschwankung von 2 C verändert sich ein 100 mm langer Streifen aus: PVC um 50 μm Cu um 2.4 μm Alu um 4.6 μm 7

8 Wie gross ist ein μm? 100 μm 50 µm 6 µm 4 µm 1.5 µm Menschenhaar Staub Fingerabdruck Zigarettenrauch Abrasiv-Korn 220 Mesh 8

9 Die Teile bestimmen die Anforderung Präzision Die Maschinenpräzision führt zu einer Steigerung des Auftragvolumens! Aufträge 9

10 Die Vorteile der Wasserstrahltechnologie keine Wärmeeinwirkung keine Gefüge-Veränderung keine Spannungsrisse hohe (feine) Oberflächengüte möglich Alles mit einem Werkzeug Geringe Einrichtezeit 10

11 Werkstückdicke mit 6000 bar **AWJ Laser Schneidverfahren ** Abrasve Water Jet Präzision [mm] 11

12 Wie werden die hohen Anforderungen erfüllt? Hohe Positionier- und Wiederholgenauigkeit des Führungssystems (X, Y-Achse μm- Bereich) Schneidkopfkomponenten (Wasserdüse, Mischkammer und Fokussierrohr) sind optimal aufeinander abgestimmt Gekühltes Schneidbecken, präzise Materialauflage und definierte Materialklemmung 12

13 Maschinenfähigkeit Die NC-Gesellschaft definiert zurzeit mit Anwendern und Maschinenbauern ein Prüfstück. Eine VDI / NCG Richtlinie soll bis Ende 2011 vorliegen. Wir testen die Maschinenfähigkeit wie folgt: 13

14 Maschinenfähigkeit Nr Y X X- Achse = 25mm Y-Achse = 25mm Diagonal = 25mm 14

15 Microwaterjet F4 Maschinenfähigkeitsuntersuchung Auswertung am: Maschine Womajet 3 Messwerte Maschinen-Nummer Teil Platte 100x100 mm Teile-Nummer 1.1 bis Material (1mm) Produktionsdatum 12. Juni Merkmal X-Achse 25mm Ergebnis Messmittel Masseinheit Prozess ist fähig Bügelmessschraube mm Urwerte Obere Toleranz OGW Mittelmass Untere Toleranz UGW Maximum Mittelwert MW Minimum Standardabweichung s C m oben = OT - MW / 3s C m unten = MW - UT / 3s C m = OT-UT / 6s C mk =kritische{c m oben ;C m unten } Teil Nr. 1 bis 50 Messwerte OGW Mittelmass UGW 15

16 Wichtige Eckpunkte Die Charakteristiken des Wasserstrahlschnittes müssen definiert sein: - Rauheit der Schnittfläche - Winkelfehler - Eckfehler - An- und Endschnittfehler Normen, wie bei anderen Bearbeitungsverfahren üblich, sind notwendig. 16

17 Normierung In der Schweiz ist eine Normierung für das Wasserstrahlschneiden ausgearbeitet worden Seit März 2010 ist diese offiziell in der Schweiz erhältlich unter der Nr. SN Antrag für die Aufnahme in die ISO Normierung wurde eingereicht 17

18 Die Microwaterjet F4 erfüllt die Voraussetzungen 18

19 Die Microwaterjet F4 erfüllt die Voraussetzungen 19

20 Resultate 20

21 Resultate 21

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23 Resultate 23

24 Resultate 24

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29 Resultate 29

30 Weitere Vorteile einer MICROWATERJET F4 Wenig Platzbedarf (z.b. auf einer Fläche von 10 x 15m (=150m 2 ) betreibt Microwaterjet in der Schweiz 6 Anlagen) Geringe Verbrauchskosten (Fokussierrohr von 0.3mm benötigt nur 0.3l/min Wasser und 50g/min Abrasiv) Wasserbecken von lediglich 0,5m 3 Volumen kann sehr schnell gereinigt werden Einfache Bedienung und guter Zugang 30

31 Schlussfolgerung Wasserstrahlschneiden, eine Zukunfts- Technologie, die insbesondere im Bereich Präzision noch recht bedeutungslos ist Wir sind in der Pionierphase Jeder Kunde der diese Technologie anwendet ist ein Referenzkunde der die geforderte Präzision reproduzierbar umsetzt und somit dazu beiträgt den Bekanntheitsgrad dieser effizienten Bearbeitungstechnologie zu erhöhen. 31

32 Wasserstrahlschneiden - Eine Technologie im Aufwind Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit W. Maurer Waterjet Group 32