Die Kraft des Wassers - Schneiden mit Wasser

In der Natur ist die Kraft des Wassers in Form von Erosion schon Jahrmillionen tätig. Das Ausmaß durch Auswaschen von Flusstälern durch Wasser kennt man aus vielen Beispielen, wie etwa dem Grand Canyon.

Der Grand Canyon entstand durch den Colorado River, der auch heute noch durchfließt. In Tausenden von Jahren furchte der Fluss nach und nach tiefere Schluchten in das Gestein und so entstand der Grand Canyon.

Ca. 2 Mrd. Jahre dauerte es bis die beeindruckende Landschaft vollendet war.

Nun stellt sich natürlich die Frage: Kann man solch eine Kraft, die das Wasser hier entfaltet, auch industriell nutzen?

Die Antwort ist ja. Bereits vor etwa 100 Jahren wurde der Wasserstrahl beim Abbau von Kies- und Tonablagerungen eingesetzt. Bald darauf wurden Hochgeschwindigkeitswasserstrahlen zum Abbau von Gesteinen und Kohle verwendet.

Dieses Hochdruckwasserstrahlschneiden, auch Jet Cutting genannt, wurde fortlaufend weiterentwickelt und hat sich über die ganze Welt verbreitet.

Wie funktioniert Wasserstrahlschneiden?

Die zum Trennen erforderliche Energie wird beim Wasserstrahlschneiden durch einen Flüssigkeitsstrahl aufgebracht, der durch eine sehr feine Edelsteindüse strömt.

Um einen starken Flüssigkeitsstrahl zu erzeugen, ist natürlich ein enormer Druck notwendig. Mit einem Druckübersetzer wird Wasser auf einen Schneidedruck von bis zu 4000 bar gebracht und auf eine Geschwindigkeit von 900m/s beschleunigt. Das ist mehr als die 2,5 fache Schallgeschwindigkeit!

Was kann mit dem Wasserstrahlschneideverfahren alles bearbeitet werden?

Mit reinem Wasserstrahl werden Textilien, dünne Kunststoffe, Lebensmittel oder Papier geschnitten.

Zum Trennen von Metallen, Keramik oder Panzerglas benutzt man das Abrasiv-Schneideverfahren. Es entspricht dem Wasserschneideverfahren, nur wird dem Wasserstrahl, bevor er auf das zu bearbeitende Material trifft, ein Schneidemittel zugesetzt.

Die Wasserstrahltechnologie wird auch in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt. So werden zum Beispiel Teile der Triebwerkkomponenten mit diesem Verfahren bearbeitet.