Micro- und kleine Wasserstrahlschneidemaschinen

2018-11-15

In den letzten Jahren führten mehrere Maschinenhersteller Maschinen unter der Kategorie Micro ein. Wenn man sich genauer damit befasst, wird deutlich, dass sich die Bedeutung von Micro zwischen den Herstellern stark unterscheidet. Für viele ist es einfach eine kleinere Maschine. Für Water Jet Sweden ist eine Micro-Maschine in erster Linie für eine Maschine die der Herstellung von Mikrokomponenten dient. Gleichzeitig gibt es aber auch noch andere Bedürfnisse, zb. wenn Sie kleine Objekte verarbeiten oder schmale Schnittespalte herstellen müssen. Die Bedeutung von Micro variiert, daher erklären wir nun die Unterschiede und beschreiben, für welche Betrachtungsweise sich Water Jet Sweden entschieden hat.

Micro-Maschine für Mikrokomponenten

Die Micro-Maschine (NCM 10 Micro) ist eine hochpräzises Wasserstrahlschneid- Maschine die es ermöglicht schmale Schnittspalte (≥ 0,2 mm), sowie Mikrokomponenten herzustellen. Die maximale Bearbeitungsfläche beträgt 1 x 1 Meter, obwohl oft eine kleinere Fläche genutzt wird. Die Maschine basiert auf dem FAWJ-Verfahren (Fine Abrasive Water Jet-Schneiden) und verfügt über eine Reihe einzigartiger Konstruktionsmerkmale, die eine extrem hohe Präzision (± 0,01 mm/300 mm) bieten.

  • Der eigentlich Tank besteht aus zwei Komponenten einem oberen Teil und unteren Teil, der obere ist aus Mineral Casting Bearlit, einem Verbundwerkstoff hergesellt, der Vorteil dieses Matriales ist, er wirkt Vibrationen entgegenwirkt und verfügt über eine hohe Temperatur beständigkeit, das beduetet das er sich nicht ausdehent uns somit Temperaturschwankungen standhält, und dient dem Auflegen des zu schneidenden Marterial. Unterhalb dieser Komponente ist der eigentliche Wassertank angebracht beide Komponenten sind Wasserdicht miteinander verbunden und stellen eine freistehende Einheit dar die auf Gummifüssen steht um Vibrationen zu eliminieren.
  • Mikroteile benötigen oft aufwendige Deshalb verfügt die NCM 10 Micro über einen palettiertenartigen Schneidetisch mit den Möglichkeiten zur Konfiguration von eigenen Teile bezogenen Befestigungen.
  • Das Messsytem der beiden X/Y Verfahrachsen ist mit Invar-Skalaen von Renishaw ausgestattet, einer Mikrometerskala mit extrem niedrigem Expansionskoeffizienten und hoher Auflösung.
  • Der Schneidkopf, das WJS Micro Cutting Tool, wurde speziell für den FAWJ-Schneidprozess entwickelt. Es ist ein Präzisionswerkzeug, um das präziseste Wasserstrahlschneiden der Welt zu ermöglichen.

Die NCM 10 Micro bietet alle Vorteile des abrasiven Wasserstrahlschneidens (Kaltverfahren) und deckt die Lücke zwischen EDM und Micro Laser ab. Die NCM 10 Micro ist in Industriezweigen wie Elektronik, Medizin, Biotechnologie und Feinmechanik verbreitet.

Micro-Schneidkopf für schmale Schnittbreiten

Der Abrasivstrahl des Micro-Schneidkopf bietet eine Schnittbreite von bis zu nur 0,2 mm verglichen mit dem herkömmlichen Wasserstrahlschneiden, bei dem Schnittbreiten von 0,7-1,1 mm üblich sind. Neben der Verarbeitung von Kleinteilen kommt die FAWJ-Technologie manchmal auch bei der Bearbeitung wertvoller Materialien wie Edelmetallen und Speziallegierungen zum Einsatz, da schmale Schnitte weniger Materialverlust bieten.

Neben dem Micro-Maschinenmodell ist der Micro-Schneidkopf selbst als Schneidwerkzeug für Maschinen der X-Serie (NCX) und Premium-Maschinen (NCP) erhältlich. NCX und NCP verfügen beide über die Art von CNC-Steuerungen und Schneidetischgrößen, um mit der Zufuhr des feinen Abrasivmittel des FAWJ-Prozesses umgehen zu können. Der FAWJ erfordert eine softwaregesteuerte Zufuhr von Abrasivmittel. Über die Software kann die Zufuhrrate dem Schneidprozess angepasst werden. Die Maschine erkennt einen kritischen Füllstandpegel beim Abrasivmittel fest ebenso werden Verstopfungen hervorgerufen durch Wasserrückschläge erkannt. Bei der Anwendung des Micro-Schneidkopfs auf NCH oder NCX wird ein Fokussierrohr mit mindestens 0,3 mm im Vergleich zu ≥ 0,2 mm auf der Micro-Maschine empfohlen.

Kleine Maschinen für kleine Gegenstände

Wenn nur eine kleine Maschine und eine kleine Schneidefläche benötigt werden und die Schnittbreiten und die Genauigkeit des traditionellen abrasiven Wasserstrahlschneidens ausreichen, bieten sich statt der NCM die beiden anderen Maschinenmodelle als naheliegende Wahl an: H-Modell (NCH) oder X-Serie (NCX). Das oben erwähnte Premiummodell NCP ist nicht als Maschine mit 1 x 1 Metern verfügbar.

Beim H-Modell (NCH) handelt es sich um ein Maschinensystem der Einsteigerklasse und einen kompletten Arbeitsplatz für alle Arten des Wasserstrahlschneidens in 2D. Im Vergleich zum Vorgänger, der X-Serie, verfügt es über einige optionale Funktionen weniger, liefert aber trotzdem das gleiche hochwertige Schnittergebniss. Es ist mit ähnlich fortschrittlichen Technologien und mit dem weltweit patentierten Führungssystem der Gantry-Bauweise gebaut, welches eine hochwertige Performance über einen langen Zeitraum ermöglicht. Das H-Modell gibt es in den Größen 1 x 1 m, 2 x 1 Meter und 3 x 1,5 Meter.

Die X-Serie (NCX) gehört zur Kategorie der Select-Maschinen, was bedeutet, dass sie über einige optionale Funktionen und Werkzeuge zusätzlich verfügt und dass die Maschine vom PanelOne®-Bediensystem aus bedient wird. Die X-Serie ist eine Hochleistungs-Wasserschneidemaschine für jede Art von 2D-Schneiden. Sie ist in fünf Größen von 1 x 1 Meter bis 4 x 2 Meter erhältlich.

Sowohl NCH als auch NCX sind mit einer einzigen Z-Achse ausgestattet. Mehrere Schneidköpfe für das reine Wasserstrahlschneiden (PWJ) oder ein zusätzlicher Schneidkopf für das Abrasivstrahl schneiden (AWJ) können montiert werden, um eine erhöhte Schnittkapazität zu erhalten.

Die Wahl der richtigen „Micro“-Maschine

Mit der breiten Marktdefinition von Micro-Maschinen bietet Water Jet Sweden drei verschiedene Arten von „Micro“-Systemen an: NCM 10, NCH 10 und NCX 10. Alle drei Maschinen basieren auf einem kleinen Schneidetisch von 1 x 1 Metern. Welches Modell für jede einzelne Anwendung am besten geeignet ist, hängt von den Anforderungen an Toleranzen und Schnittbreite ab, die in der Tabelle unten zusammengefasst werden.

Die Micro-Maschine (NCM 10 Micro) ist speziell für die Bearbeitung von Mikrokomponenten konzipiert.

Eine Maschine des H-Modells mit 1 x 1 Meter (NCH 10), serienmäßig ausgestattet mit Sicherheitsumzäunung und Fanuc 8,5″-Touchscreen als Bedienfeld.

X-Serie 1 x 1 Meter (NCX 10) mit PanelOne®-Bedienfeld. Mit eingebauten Schutzwänden.

Ein Kleinteil, das mit FAWJ (Fine Abrasive Water Jet-Schneiden) geschnitten wurde

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