Von medizinischen Produkten über Turbinenblätter bis hin zu Schmuck - das Mikroschneiden erfreut sich einer immer größer werdenden Zahl von Anwendungen. Aber was genau ist Mikroschneiden, und welche Anforderungen stellt es an Ihre Wasserstrahlanlage und Ihr Abrasivschneidmittel? GMA hat sich kürzlich mit Ridder, einem der führenden Hersteller von Wasserstrahlschneidsystemen, zusammengesetzt, um über das Mikroschneiden heute und in Zukunft zu sprechen. 

Q. Was ist Mikroschneiden? 

A. Mikroschneiden ist eine spezielle Form des Abrasiv-Wasserstrahlschneidens, die mit kleinsten Durchmessern ein hohes Maß an Präzision und Wiederholbarkeit ermöglicht. In den meisten Fällen geht es dabei um die Herstellung sehr kleiner und filigraner Konturen. Das Mikroschneiden wird aber nicht nur zur Herstellung kleinster Bauteile und kompliziertester Geometrien eingesetzt. Wir haben auch Kunden, die mit dem Mikroschneiden mehrere tausend Löcher mit einem Durchmesser von jeweils nur wenigen Zehntel Millimetern in mittel- oder großformatige Bleche schneiden. 

Im Jahr 2003 haben wir uns dem Thema „kleine Bauteile“ zum ersten Mal durch eine Reihe von Testschnitten an Zahnimplantaten aus Metall angenommen. Obwohl das Bauteil noch recht groß war - es hatte eine Länge von etwa 10 mm - war die Kontur filigran mit einer maximal zulässigen Abweichung von 0,02 mm. Das war eine Herausforderung, aber machbar. Damals sprach aber noch niemand von „Mikroschneiden“. 

Q. Welches ist der kleinste Gegenstand, den Sie geschnitten haben? Welches ist der kleinste Gegenstand, der in der Branche hergestellt wird? 

A. Es ist schwierig, das kleinste geschnittene Teil zu bestimmen, da wir nicht alle Teile kennen, die unsere Kunden tagtäglich schneiden. Allerdings haben wir bei Musterproduktionen Bauteile mit einer Größe von etwa 1mm bis 2mm hergestellt. Es ist auch möglich, Bohrlöcher zu schneiden, die etwa 0,2 mm groß sind. Bei Bauteilen aus Kohlenstoff, wie z.B. Ziffernblätter für Uhren, kann man eine sehr interessante Kombination beim Mikroschneiden sehen: Vorbohren mit einem 0,2 mm Bohrer und Schneiden mit einem 0,2 mm Abrasivstrahl. 

Q. Was ist ein Standardparameter für den Granatverbrauch beim Mikroschneiden und die Schnittgeschwindigkeit? Wie viele Teile können Sie z. B. in einer Stunde herstellen? 

A. Um dies zu berechnen, müssten Sie ein bestimmtes Bauteil nehmen, ein Muster erstellen und anhand dieser Werte die Produktionskapazität ermitteln. Es ist auch wichtig zu wissen, dass das Mikroschneiden nicht nur auf einen Schneidkopf beschränkt ist. Wir haben viele Kunden, die Mikrobauteile mit zwei oder mehr Schneidköpfen gleichzeitig herstellen. Auch die Zufuhrrate des Abrasivmaterials beim Mikroschneiden kann stark variieren. Wir haben Bauteile hergestellt, die mit wenigen Gramm pro Minute geschnitten wurden, bis hin zu Werten von 40, 50 oder 60 Gramm pro Minute. Das kann je nach Anwendung sehr unterschiedlich sein. 

Q. Bitte nennen Sie uns einige beliebte Teile , die im Mikroschnittverfahren hergestellt werden. 

A. Anwendungen für das Mikroschneiden sind weit verbreitet. Sie reichen von medizinischen Produkten wie Implantaten, „Knochensägen“ und langen Bohrschäften bis hin zu kleinen elektrischen Kontakten und Brennstoffzellenteilen für die E-Mobilität. Das Mikroschneiden kann auch zur Herstellung von Uhrenkomponenten wie Ziffernblätter aus Kohlenstoff, zur Bearbeitung von Rohlingen und anderer Elektronik, für Materialproben wie Zugversuche, Turbinenblättern, mechanische Präzisionswerkzeuge für Schließzylinderöffner, Siebplatten, Schmuck und vieles mehr verwendet werden. 

Es gibt auch sehr interessante 3D-Anwendungen, bei denen das Mikroscheiden zum Einsatz kommt. Kleine Kühlöffnungen in Turbinenbrennkammern sind nur ein Beispiel dafür. 

Q. Benötigen Sie eine spezielle Schneidanlage, um Mikroschnitte durchzuführen? Wie ist eine effektive Maschineneinstellung für diese Art des Schneidens? 

A. Das Mikroschneiden ist seit mehr als 10 Jahren eine Standardoption für WARICUT-Systeme. Jede WARICUT-Anlage, die in den letzten drei Jahrzehnten produziert wurde, kann mit Mikroschnitt-Funktionen ausgestattet werden - unabhängig davon, ob es sich um eine 2D-, AB-, 2.5D-, 3D-, 4000- oder 6000bar-Anlage handelt. Die bisher größte ausgelieferte WARICUT-Anlage mit Mikroschnitt-Funktionen hatte einen Traversenbereich von 12x4m mit zwei 3D-Schneidköpfen. 

Wir bieten auch die WARICUT micro-max an, eine hochspezialisierte Maschine für die Mikro- und Makrobearbeitung. Die micro-max bietet eine Positioniergenauigkeit von weniger als 0,003 mm und viele weitere technische Ausstattungsoptionen. 

Q. Ist für das Mikroschneiden eine bestimmte Art und Qualität von Granatsand erforderlich? 

A. Beim Mikroschneiden sind die Qualitätsanforderungen an den Granatsand sehr hoch. Eine saubere und kontinuierliche Serienproduktion ist nur mit gleichbleibend gutem Material möglich. Das Schneidmittel muss perfekt abgestimmt aus einem guten Rohstoff hergestellt werden, aber es gibt noch andere Faktoren zu berücksichtigen. Details wie die Verpackung, die Lagerung und der Trocknungsgrad sind sehr wichtig. 

Seit mehr als 20 Jahren verwendet Ridder verschiedene Abrasivschneidmittel von GMA für alle unsere Testschnitte. Von 50/50 Mesh bis hin zu SuperFine hat uns die gleichbleibende Qualität beeindruckt. Für uns ist es sehr wichtig, dass wir immer die gleichen Ergebnisse erzielen, auch wenn ein Schnittversuch einige Jahre später wiederholt wird. Neben der Produktqualität schätze ich auch die professionelle und freundliche Zusammenarbeit mit GMA. 

Q. Wo sehen Sie das Mikroschneiden in Zukunft? Wie wird es sich in den nächsten fünf Jahren weiterentwickeln? 

A. Jüngste Schneidversuche haben gezeigt, dass das Mikroschneiden im Bereich der Elektromobilität noch mehr gefragt ist. Von filigranen Kupfersteckkontakten bis hin zu Bipolarplatten für die Brennstoffzellenproduktion entstehen neue Bereiche innerhalb der heute bekannten und genutzten Anwendungen. 

Möchten Sie mehr über Abrasivmittel zum Mikroschneiden erfahren? Kontaktieren Sie das GMA-Team unter info.eu@gmagarnet.de 

ÜBER RIDDER

Seit drei Jahrzehnten steht die H.G. Ridder Automatisierungs-GmbH für hochwertige Wasserstrahlschneidsysteme. Mit der Einführung der WARICUT-Linie im Jahr 1991 wurde das Unternehmen zu einem der ersten Anbieter von Wasserstrahlschneidsystemen in Deutschland. Seitdem ist Ridder führend auf diesem Gebiet. 

Die Spezialisierung von Ridder auf Wasserstrahlschneidsysteme hat sich aus dem Kerngeschäft Maschinenbau entwickelt. Seit den 1980er Jahren hat das Unternehmen die Maßstäbe für Qualität bei der Automatisierung und Überholung von Werkzeugmaschinen, dem Bau von Sondermaschinen, Hochdruckreinigungsanlagen und Bearbeitungszentren sowie der Integration von Produktionslinien gesetzt.