Dicke Aluminiumplatten wasserstrahlschneiden: worauf es bei Schnittqualität und Konstruktion ankommt
Aluminium wird im Maschinenbau, Anlagenbau und in vielen Leichtbauanwendungen eingesetzt. Mit zunehmender Materialstärke steigen jedoch die Anforderungen an Trennverfahren, Schnittqualität und Bauteilgeometrie. Das Wasserstrahlschneiden ermöglicht es, auch dicke Aluminiumplatten ohne thermische Belastung zu trennen.
WASTEC bearbeitet Aluminium im Abrasivverfahren und gibt für Aluminium Materialstärken von 0,10 bis 150 mm an. Einen Überblick über Werkstoffe, Verfahren und technische Möglichkeiten finden Sie auf unserer Seite Wasserstrahlschneiden von Aluminium.
Warum Wasserstrahlschneiden bei dicken Aluminiumplatten interessant ist
Beim Abrasiv-Wasserstrahlschneiden wird dem Hochdruckwasserstrahl Granatsand zugesetzt. Dadurch lassen sich auch harte und dicke Werkstoffe trennen. Da der Prozess ohne Wärmeeintrag arbeitet, entstehen an der Schnittzone keine durch das Trennverfahren verursachten Aufhärtungen, Anlassfarben oder thermischen Gefügeveränderungen.
Das ist besonders dann relevant, wenn der Zuschnitt anschließend weiterbearbeitet wird. Ein wasserstrahlgeschnittener Rohling kann bereits nahe an der späteren Endkontur gefertigt werden. Dadurch lässt sich das Material, das beim anschließenden Fräsen oder Drehen noch entfernt werden muss, gezielt reduzieren.
Schnittqualität und Vorschub auf die Funktion abstimmen
Bei großen Materialstärken ist die Wahl der Schnittqualität ein wichtiger wirtschaftlicher Faktor. Eine höhere Schnittgüte erfordert einen geringeren Vorschub und damit mehr Maschinenzeit. Für einen Rohling, dessen Funktionsflächen später ohnehin zerspant werden, kann deshalb eine andere Qualitätsstufe sinnvoll sein als für eine sichtbare oder direkt verwendete Schnittkante.
WASTEC unterscheidet fünf Qualitätsstufen. Wie sich Q1 bis Q5 auf Schnittbild, Vorschub und Wirtschaftlichkeit auswirken, erläutern wir im Beitrag „Qualitätsstufen beim Wasserstrahlschneiden“.
Für Konstrukteure bedeutet das: Nicht jede Kontur muss mit derselben Oberflächenanforderung gefertigt werden. Wenn bereits bei der Anfrage klar ist, welche Flächen später bearbeitet werden und welche Schnittkanten fertig bleiben, lässt sich die Bearbeitungsstrategie besser auf das Bauteil abstimmen.
Konturen und Toleranzen bei großer Materialstärke
Mit zunehmender Materialstärke gewinnen Geometrie, Vorschub und Strahlführung an Bedeutung. Enge Radien, schmale Stege und kleine Innenkonturen sollten deshalb immer gemeinsam mit Werkstoff und Plattendicke betrachtet werden. Technisch mögliche Geometrien sind nicht automatisch die wirtschaftlichste Lösung.
WASTEC nennt für das Wasserstrahlschneiden – abhängig von Material, Dicke, Geometrie und Prozessparametern – realisierbare Toleranzen bis ±0,1 mm. Bei dicken Bauteilen sollten Funktionsmaße gezielt toleriert werden, statt die gesamte Kontur pauschal mit sehr engen Vorgaben zu versehen.
Weitere Hinweise zur Bauteilauslegung finden Sie im SCHNEIDWISSEN-Beitrag „Was Konstrukteure bei der Bauteilauslegung beachten sollten“.
Wasserstrahlzuschnitt als Vorstufe der Komplettfertigung
Bei massiven Aluminiumbauteilen kann es wirtschaftlich sein, den Rohling zunächst endkonturnah aus der Platte zu schneiden und nur Passungen, Gewinde, Bohrungen oder besonders definierte Funktionsflächen anschließend mechanisch zu bearbeiten. So werden Wasserstrahlschneiden und Zerspanung dort eingesetzt, wo ihre jeweiligen Stärken liegen.
WASTEC bietet neben der Lohnfertigung auch die Komplettfertigung von Bauteilen an. Für Einzelteile, Prototypen und Serien kann damit bereits bei der Arbeitsvorbereitung geprüft werden, welche Konturen geschnitten und welche Bereiche anschließend mechanisch bearbeitet werden sollen.
Fazit
Dicke Aluminiumplatten wasserstrahlschneiden ist besonders interessant, wenn ein materialschonender Zuschnitt ohne Wärmeeintrag, komplexe Konturen oder endkonturnahe Rohlinge gefragt sind. Für ein wirtschaftliches Ergebnis sollten Materialstärke, Schnittqualität, Toleranzen und eine mögliche Nachbearbeitung bereits bei der Konstruktion gemeinsam betrachtet werden.
Sie möchten ein konkretes Aluminiumbauteil prüfen lassen? Senden Sie uns Zeichnung, Materialstärke und Stückzahl über unsere Anfrage. Bei ungewöhnlichen Legierungen oder Geometrien kann vorab auch eine Schneidbarkeitsprüfung sinnvoll sein. Allgemeine Fragen beantworten wir über unser Kontaktformular.
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