Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie

Fraunhofer IPT auf neuen Pfaden: Hochdruck-Wasserstrahlschneiden mit fünf Achsen

Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT hat eine Anlage für das 5-achsige Wasserstrahlschneiden von der H. G. Ridder GmbH erworben, um die Technologie für die Bearbeitung von Hochleistungswerkstoffen zu qualifizieren. Besonderes Augenmerk legen die Aachener Forscher dabei auf Materialien für den Leichtbau und solche, die in der Luft- und Raumfahrt oder für Fahrzeugkomponenten zum Einsatz kommen.

Wenn konventionelle und thermische Trennverfahren an ihre Grenzen stoßen, kann häufig die Wasserstrahltechnologie punkten: Entwicklungen wie das Schneiden mit fünf Achsen haben die Anwendungsgebiete des Wasserstrahls über das zweidimensionale Trennen von Werkstoffen hinaus erweitert. Die neuen 5-achsigen Prozesse erlauben es inzwischen, nicht nur Bauteile mit definierten Fasen zu fertigen, sondern auch dreidimensionale Bauteile zu bearbeiten. So lassen sich bei Formteilen aus Faserverbundkunststoffen Bauteilkanten besäumen oder Durchgangsbohrungen und Aussparungen einbringen. Über eine geeignete Anstellung des Wasserstrahls verbessern sich außerdem die Form und Maßgenauigkeit der Bauteile.

Die Anlage der H. G. Ridder GmbH aus Hamm erfüllte als einzige die hohen Anforderungen des Fraunhofer IPT: eine koaxiale Anordnung der Strahlachse zur Drehachse, ein Winkel der Drehachse von +/- 540 ° und ein Anstellwinkel der Schwenkachse von +/- 95 °. Erst diese technischen Merkmale gewährleisten einen unterbrechungsfreien Schnitt und bieten die erforderlichen Freiheitsgrade, um eine dreidimensionale Geometrie zu bearbeiten. 

Das Fraunhofer IPT arbeitet jetzt daran, die 5-Achs-Wasserstrahltechnologie über die bisherigen Einsatzgebiete hinaus weiterzuentwickeln: Im BMBF-geförderten Projekt »HydroMill« sollen die Fertigungsprozesse qualifiziert und spezielle Softwaretools zur 3D-Bearbeitung entwickelt werden. Ziel ist es, die Technologie auch im Bereich der Hochleistungswerkstoffe für verschiedene Anwendungsfelder einsatzfähig zu machen.

Das Fraunhofer IPT bietet interessierten Unternehmen an, das Potenzial der Hochdruck-Wasserstrahltechnologie mit Blick auf ihre speziellen Bedürfnisse und Anwendungen zu untersuchen und gemeinsam zu erproben. Dies kann innerhalb geförderter Projekte oder in Form bilateraler Machbarkeitsstudien erfolgen.

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