Titan und Titanlegierungen werden in verschiedenen Industriezweigen häufig verwendet, und obwohl das Laserschneiden eine gängige Methode ist, kann seine Wärmeentwicklung zu Oxidation und thermischer Verformung führen. Um diese Einschränkungen zu überwinden, greifen Titanhersteller auf die Wasserstrahlschneidetechnologie als effizientere Verarbeitungsmethode bei niedrigen -Temperaturen zurück.
Überblick über die Wasserstrahlschneidtechnologie
Beim Wasserstrahlschneiden wird Leitungswasser mithilfe der Ultra-Hochdrucktechnologie auf einen hohen Druck von 250-400 MPa gebracht. Das Wasser wird dann durch eine Juwelendüse mit einem Innendurchmesser von etwa 0,10-0,35 mm getrieben, wodurch ein Hochgeschwindigkeitsstrahlstrom mit Geschwindigkeiten zwischen 800 und 1000 m/s entsteht. Dieser Hochgeschwindigkeitsstrahl wird allgemein als „Wasserstrahl“ bezeichnet. Aufgrund seiner hohen Energieeigenschaften wird Wasserstrahl häufig zum Schneiden weicher und duktiler Materialien eingesetzt.
Beim Wasserstrahlschneiden von Titanmaterialien wird üblicherweise eine bestimmte Menge abrasives Material wie Quarzsand oder Granat hinzugefügt, um die Schneidfähigkeit zu verbessern. Der typische Prozess umfasst das Durchstechen des Titanmaterials, das anschließende Durchqueren des Wasserstrahls mit einer bestimmten Geschwindigkeit und schließlich das Auffangen und Beseitigen der beim Schneiden entstehenden Strahlmittel- und Wasserströme.
Vor- und Nachteile der Wasserstrahlschneidtechnologie
Vorteile
Niedrig-Bearbeitung: Wasserstrahlschneiden ist eine Kaltbearbeitungsmethode, bei der das Werkstück auf einer niedrigen Temperatur bleibt, wodurch das Risiko einer thermischen Verformung während des Schneidens ausgeschlossen wird.
Breiter Anwendungsbereich: Das Wasserstrahlschneiden beschränkt sich nicht nur auf Titan und seine Legierungen, sondern kann auch zum Schneiden verschiedener anderer Materialien eingesetzt werden.
Nachteile
Düsenerosion: Aufgrund der Verwendung von Wasserstrahlen mit hohem{0}}Druck erfährt die Juwelendüse in Wasserstrahlgeräten eine schnelle Erosion und muss regelmäßig ausgetauscht werden.
Restkonizität und Schnittfuge: Das Wasserstrahlschneiden dicker Titanplatten (z. B. über 10 mm) kann zu Restkonizität oder einer breiteren Schnittfuge führen.
