Bei der Hochdruck-Wasserstrahlbearbeitung tragen abrasive Partikel Material vom Bauteil ab, die in einem Schneidkopf dem Hochdruck-Wasserstrahl beigemischt werden. Das Wasser-Partikel-Gemisch bündelt eine Hochdruckdüse mit Fokussierrohr zu einem Strahl. Das Rohr ist damit ein Verschleißteil, das regelmäßig gewechselt werden muss. Der Tausch des Fokussierrohrs birgt jedoch die Gefahr, dass die Kontaktfläche zwischen Rohr und Schneidkopf durch abrasive Partikel beschädigt wird und der komplette Schneidkopf ausgetauscht werden muss. Während der Materialbearbeitung kann es außerdem passieren, dass das Fokussierrohr durch Kollision mit dem Bauteil bricht, oft sogar direkt am Schneidkopfansatz. Nicht zuletzt kann das Rohr an der Schnittstelle zum Schneidkopf verrutschen und verspannen, sodass es neu eingerichtet werden muss.

Mit dem modifizierten Schneidkopf, den das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT) entwickelt hat, wird der Wechsel der Fokussierrohre nun einfacher und weniger fehleranfällig: Ein spezieller Adapter erleichtert die Montage, das Fixieren und die Voreinstellung; ein Verrutschen und Verspannen entfällt. Weil die Schnittstelle von Schneidkopf und Fokussierrohr innerhalb des Adapters liegt, ist der Kopf zudem vor Kollisionen und abrasive Kontamination geschützt. Stößt das Fokussierrohr mit dem Werkstück zusammen, müssen nur der Adapter und das Rohr ersetzt werden, nicht aber der komplette Schneidkopf. Außerdem ermöglicht es das Adaptersystems, dass sich Fokussierrohre unterschiedlicher Durchmesser und Hersteller einbauen lassen.

Im nächsten Schritt entwickelt das Fraunhofer IPT eine neue Ausbaustufe des Schneidkopfes: Sie soll den automatisierten Wechsel von Fokussierrohren im laufenden Betrieb ermöglichen – ähnlich dem Werkzeugwechsel an Bearbeitungszentren in der Zerspanung.

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT)
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