Im Falle eines Wasserstrahles bewegt sich ein Hochdruck-Flüssigkeits- strahl mit kleimen Durchmesser in einer extrem hohen Geschwindigkeit in Richtung des Zielobjektes. In diesem Strahl werden Millionen von kleinen Partikel mit etwa 2,5-mal der Schallgeschwindigkeit geliefert. Diese Partikel sind spezielle, zu diesem Zweck hergestellte Gebirges- tückchen mit hoher Festigkeit, die durch ein Dosierungssystem in denWasserstrahl vermischt werden. Anläßlich des Einschlages leiten diese Stückchen so eine Menge Energie in Richtung des Zielobjektes weiter, als ob mehrere Zehntausende von Kanonen die Schnittebene bombardiert hätte. Da der Radius gut fokussiert ist (es gibt Düsen mit sogar 0,1 mm Durchmesser), übt dies seine Schneidewirkung nur einer genauen Linie entlang aus. Infolge der Verteilungsdichte und geringem Maß dieser Partikel kommt in dieser Linie eine außerordentlich einheitliche und präzise Materialentfernung zustande. Dies ist ist die Schnittkante selbst.

Im Falle eines entsprechenden Verdichtungsverhältnises und Vorschubes kann eine zum Schleifen meßbare Oberflächenqualität erreicht werden. Im Laufe des Wasserstrahlschneidens ergibt sich keine Gratbildung und die Aufhitzung des Arbeitsstückes ebenso minimal bleibt (25-40 C)

Es ist wichtig zu bemerken, daß ess o eine Art Schnellschneidetechnologie ist, die die innere Struktur des Materials entlang den Schnittkanten nicht ändert. Einen besonderen Vorteil bedutet dieses Effekt den Legierungen und Präzisionsersatzteilen weil diese später keine nachträgliche Schruppen benötigen, das die wärmebehandelte Partikel entfernt, weiters werden die vorher kalkulierten statischen bzw dynamischen Belastungskoeffizienten des Arbeitsstückes aufewahrt. Dadurch können in zahlreichen Industriezweigen stärkere, präzisere und zeitbeständigere Ersatzteile produziert werden.

Der wesentiche Vorteil des Wasserstrahlscheidens dem Laserschneiden gegenüber liegt darin, daß dies praktisch an allen Materialsorten verwendbar ist ohne Rücksicht auf derenStrukturaufbau, daneben ist die maximale Schnittdicke entscheidend groß. Das System ist fähig einen Metall- bzw Steintafel von sogar 150 mm Dicke durchschneiden! Ein Lasersystem mit dieser Leistung existiert heute noch nicht, es wird sogar auch nicht versucht ein solches zu entwickeln, denn die Inbetriebhaltung dessen unwirtschaftlich wäre.

Der Ausdruck Laser stammt aus der Abkürzung der folgenden Worte: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (Lichtverstärkung durch die stimulierten Emission der (Licht)Strahlung).

Die Laserstrahlung stammt so, daß ein Lasermedium konzentrierter Energie unterworfen ist. Dieses Lasermedium kann auch eine Kristalle (Nd:YAG, Nd:YLF usw) oder eine Gasmischung (CO2, Helium.Neon usw) sein, das erregt oder "gepumpt" wird um dies auf spontane Lichtemission zu veranlassen. Zu dieser Erregung wird so eine Energiequelle benötigt, die fähig ist konzentrierte Energie auszustrahlen, wie z.B. eine hochintensive Lampe, elektrische Entladung oder sogar ein anderer Diodenlaser. Das Lasermedium wird zwischen zwei Spiegel plaziert, die einen sog. Resonatorraum bilden. Hier wird sich das entstehende Licht immer mehr verstärken und es kommt ein Laserlicht an gegebenen Wellenlänge zustande. Eine der Spiegel ist teilweise durchlässig und läßt das Laserlicht, das die gegebene Wellenlänge erreicht hat aus der Lasereinheit aus. Der Laserstrahl fährt danach durch eine fokussierende Linse und setzt sich um ein Lichtbündel mit hoher Energie durch.

Dank der außerordentilchen Dynamik und besonders großer Energiedichte ist das Laserbündel auch zu Materialbearbeitung verwendbar. Durch die Aenderung ist das Laser zu zahlreichen Materialbearbeitungsmethoden verwendbar, jedoch wird das Verdampfen und das Schmelzen des Materials am häufigsten eingesetzt. Mit Hilfe von Spiegel kann das Laser zu hohen Distanzen entfern werden ohne die Effizienz wesentlich verliertt zu haben. Die Spiegel können entweder durch eine präzise X-Y Plotter Mechanik oder ein galvanometrisches System mit hiher Geschwindigkeit (GALVO Laser) bewegt werden. Trotec baut typischerweise Sperrleitungs-CO2 Gaslaser oder diodengepumpten Festkörper Nd:YAG Laser in seine Maschinen, weil diese Typen eine gleiche und zuverlässige Laserleistung gewährleisten. Der Laserstrahl ist ein vielseitiges, fühlungsloses und nie verschleißendes "Werkzeug" in der Materialbearbeitung, das sogar einfach in Betrieb gesetzt und wirtschaftlich betrieben werden kann. Das Laser bietet eine ideale Lösung zum Gravieren, Markieren, Fräsen, Kratzen und Schneiden. Es gibt für fast alle Bearbeitungsaufgaben ein entsprechendes Laser, egal ob es um den Typ oder die Leistung geht.

Die Zerspanverfahren sind nicht fähig zum Beispiel die dichtkörnige Gebirge, Gläser oder Schaumstoffe zu bearbeiten, da die geomet- rische Kanten der Fräser wegen der Unwirt- schaftlichkeit und mangelhafter technischen Ausführungsmöglichkeit kaum entsprechend geschliffen werden könnten. Weiters meldet sich das sogenannte Rotationsmoment, was parallel mit der Ebene der Schnittoberfläche seine Wirkung ausübt und unregelmäßige Stücke von Materialien mit unmetallischer Struktur ausreißt. Solche sind zum Beispiel Granit, Hungarozell, Schaumstoffe, Gummi und sonstige Schaumstrukturen.

Die vorher erwähnten sind mit den herkömmlichen Zerspanmaschinen praktisch unbearbeitbar. Bei einigen von diesen bedeuten die unebene Brennungsprozessen, die Spiegelungseigenschaften oder die befreienden toxische Gase de Laserschneider ein unüberwindliches Problem. Dagegen bewältigt sich die Wasserschnittmaschine leicht und einfach mit allen oben erwähnten Materialtypen.

Das Ergebnis der Bearbeitung mit Lasertechnik hängt von dem Ausmaß des Lasers gegebener Wellenlänge, weiters von der ausgewählten Technik ab. Trotec bietet Laser mitmehreren verschiedenen Wellenlänge an um alle der heutzutage eingesetzten Materialtypen bearbeiten zu können. Durch Aenderung der Eigenschaften des Lasers können die nachstehenden Techniken eingesetzt werden:

Das Laserschneiden ist eine klassische industrielle Anwendung. Perforieren ist eigentlich eine Art Schneiden, jedoch mit häufigen Pausen, das heißt, ein wiederholendes Lochen an Seite einer gegebenen Linie. Ritzen ist das Überschneiden des oberen Schichtes im Falle zweischichtigen Materialien. So daß der untere Schicht unverändert bleibt. (z.B. selbstklebende Etiketten). Schneiden benötigt typisch eine hohe Laserenergie. Über je bessere Wärmeleitungs eigenschaften das Material verfügt, desto stärkeres Laser zum Schneiden benötigt wird. Die Erhöhung der Energie wird auch dadurch erforderlich, wenn die Dicke des zu schneidenden Material größer wird. Bei den meisten Schneidprozessen wird ein Schutz und/oder Hilfsgas benötigt. Diese and verschiedensten Druckwerten eingeblasten Gase erhöhen die Wirksamkeit des Lasers, verbessern die Qualität des Schneidens und schutzen das optische System. Um das Schneidverfahren zu helfen wird Oxygen, um zu behindern wird Nitrogen oder CO2 verwendet. Der Schneideschlitz wird von dem Durchmesser des Laserstrahles weiters die Fokusdistanz der eingesetzten Linsen festgelegt. Je breiter vor der Linse der Lserstrahl ist und je kürzer die Fokusdistanz der Linse ist, desto kleiner der Durchmesser des Laserpunktes im Fokuspunkt wird, wobei der Laserstrahl seine Kräfte an einer kürzeren Distanz unter und oberhalb des Fokuspunktes gehaltet wird. Diese sind Linsen mit hoher Auflösung, mit deren präzise und detaillreiche Gravierungen und Schneiden mit geringem Materialverlust gefertigt werden können (z.B. Linsen mit 1,5" - 3,81 cm Fokusdistanz). Mit der Steigerung dees Fokusdistanzes der Linse kann die von dem Fokuspunkt gemessene Distanz erhöht werden, wo das Laser nur wenig aus seiner Kräfte verliert. Mit solchen Linsen ist das Überschneiden dickeren Materialien leichter (z.B. mit 2,5" - 6,35 cm oder 5,0" - 12,7 cm Fokusdistanz). So wird jedoch das Fleckdurchmesser and paralell der Scheideschlitz größer, anders gesagt die Breite des im Laufe des Schneidverfahrens verdämpfte, geschmolzte Materialstreifens. All diese Distanzen und Breiten ändern sich zwischen Bruchteile des Millimeters und paarmal das Mehrfache im Verhältnis der Linsentypen.

Die heute schon herkömmlich betrachtete, jedoch unablässige Technologie, die maschinelle CNC
Spantechnik, die bis heute als eine der meistgeübte und auskommende
Materialgestaltungsmethode gilt.

Im Prinzip hat sich nichts viel seit Mitte des XX. Jahrhunderts geändert. Ess ind
eher die Steuerungselektronik, die mechanische Ausstattungen, die Anzahl der Arbeitsachsen,
Ausstattung der Werkzeuge, deren Qualität und Lebensdauer, die sich
wesentlich entwickelt haben.

Unserer Firma verfügt über Maschinen mit einer automatischen Option für Werkzeugwechsel,
die durch deren graphischen Oberfläche den Kontakt mit dem Anlagenbediener halten.
Die meisten Prozessen sind automatisiert, so spielen die Fehler, die auf menschlichen
Versäumnissen zurückzuführen sind, eine unbedeutende Rolle.

Da unsere neue Steuerungen im Sperrschleifensystem operieren, können die erwünschte Maßen
während allen Arbeitsphasen gut verfolgt werden. Eine kontinuierliche Rückmeldung versichert
die maßgerechte und optimale Bearbeitung auch bei größeren Serienzahlen.

Wir beschäftigen uns mit der Spanung Metallen und Kunststoffen, deshalb verwenden wir die
spezifisch für dieses Zweck entwickelte Werkzeuge der namhaftesten Hersteller. Es besteht die
Möglichkeit in einem breiten Werkzeugdurchmesser-Bereich (0,1 - 100 mm) verschiedene,
mehrstufige Bearbeitungsprozesse durchzuführen.