Wie man einen Wasserstrahl auffangen kann

Ein Wasserstrahl kann ein vielseitig einsetzbares Werkzeug sein. Verschiedenste Materialen wie Gummi, Papier, Glas, Stein oder Metall lassen sich durch Wasserstrahlschneiden präzise bearbeiten. Weil das Verfahren den Werkstoff nicht erwärmt, werden auch die Eigenschaften des Werkstoffs nicht bearbeitet, was einen großen Vorteil gegenüber anderen Trennverfahren bietet. Schwierig ist jedoch die Bearbeitung von Hohlkörpern wie Rohren, wenn nur ein Teil des Körpers bearbeitet, andere Bereiche jedoch nicht beschädigt werden dürfen. Der Wasserstrahl wird beim Schneideprozess umgeleitet und kann im Inneren des Hohlkörpers Schäden anrichten, die nicht erwünscht sind.

Im Projekt AbWaHo – Absorber für die Wasserstrahlbearbeitung von Hohlkörpern – beschäftigt sich das ifw Jena darum mit der Entwicklung eines Absorbersystems zum Wasserstrahlschneiden. Ziel ist, die Innenwände von Rohren oder Hohlkörpern zu schützen und gleichzeitig vom Absorber zurückgestreutes Wasser so zu leiten, dass es die Schnittflächen des Werkstücks nicht beeinträchtigt.

Dazu wird im Projekt untersucht, wie der Wasserstrahl beim Schneideprozess verschiedener Materialien um- und abgelenkt wird. In einem speziell entwickelten Versuchsstand wird mit High-Speed-Kameras beobachtet, wie der Strahl auf das Werkstück trifft und während des Schneidens im Inneren des Hohlkörpers weiterverlaufen würde. Die Aufnahmen liefern Erkenntnisse über das Verhalten des Wasserstrahls bei verschiedenen Absorber-Werkstoffen. Mit diesen Erkenntnissen wird dann ein Absorbersystem entwickelt, das den Strahl werkstoffspezifisch "auffängt", um Beschädigungen im Inneren des Bauteils oder an dessen Schneidkante zu verhindern.

Ein solches Aborbersystem erweitert den industriellen Einsatz des Wasserstrahlschneidens als kostengünstiges und effektives Trennverfahren.

Das Projekt wird gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz im Programm INNO-KOM.