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Mit der richtigen Philosophie ist Wasserstrahlschneiden nicht nur effektiv und präzise, sondern auch äußerst ökologisch

Wasserstrahlschneiden: grüne Technologie mit vielen Vorteilen

Bei Wasserstrahlschneidsystemen setzt MicroStep auf das Zusammenspiel moderner und umweltverträglicher Lösungen

Publiziert 23.12.2021 | Erich Wörishofer

Ökologische und nachhaltige Aspekte spielen auch in der Industrie eine immer größere Rolle. Hier gibt es beispielsweise im Maschinenpark enorme Unterschiede. Geht es um die geeignete Lösung für den Zuschnitt, so zählt das Wasserstrahlschneiden als eine der umweltfreundlichsten Schneidtechnologien auf dem Markt. Es entstehen keine giftigen Dämpfe, es wird kein Gas zugeführt. Absaugung und Filterung der Luft ist nicht erforderlich. Um den Aspekt Umweltfreundlichkeit aber richtig bewerten zu können, sollten Interessenten für eine Wasserstrahlschneidmaschine das gesamte Wertstoffkonzept ihres potenziellen Schneidtechnik-Lieferanten einbeziehen.

Umweltschutz beginnt bereits beim Bau der Maschine. MicroStep fertigt traditionell alle Maschinen nach strengen Richtlinien, die national an den Produktionsstandorten in der Slowakei gelten und ebenfalls Europäischen Umweltrichtlinien unterliegen. Zusätzlich zur umweltfreundlichen Produktion ist auch die umweltfreundliche Konstruktion ein wichtiger Bestandteil der MicroStep-Philosophie.

Wasserstrahlschneidmaschinen von MicroStep verfügen über gekapselte Antriebssysteme, die das Austreten von Schmierstoffen sicher vermeiden. Die eingesetzten Motoren sind auf größtmögliche Effizienz optimiert und bei den Schneidköpfen wird auf die Möglichkeit geachtet, die Verschleißteile wie Düsen und Mischkammer separat austauschen- und den Schneidkopf weiterverwenden zu können. Für die Werkstückauflage ist es auf Wunsch sogar möglich, zinkfreie Tragbleche zu verwenden.

Die von MicroStep verwendeten Ultrahochdruckpumpen sind ebenfalls äußerst umweltfreundlich. Bei den direktgetriebenen Pumpen wird heute nicht mehr wie früher üblich das Kühlwasser vollständig oder zumindest teilweise in den Abfluss befördert; bei State-of-the-Art-Lösungen wird es erst für die Kühlung genutzt, danach in einen geschlossenen Behälter geführt und schlussendlich vollständig zum Schneiden verwendet. Dadurch kann der Wasserverbrauch deutlich reduziert werden.

Wasserstrahlschneiden mit der AquaCut von MicroStep

Die Schneidanlage der Baureihe AquaCut steht für hochpräzises Wasserstrahlschneiden und natürlich für 3D-Bearbeitung ohne thermische Einwirkung. Dank moderner, durchdachter Technik und starken Partnern sind Wasserstrahlschneidmaschinen von MicroStep auch gut für die Umwelt. Zu erleben ist diese Konfiguration mit Rotator im MicroStep CompetenceCenter Nord in Dorsten (NRW).

Auch beim Thema Ölverbrauch und Öl betreffende Umweltsicherheit konnten Hersteller in den vergangenen Jahren große Fortschritte erzielen. So arbeiten moderne Druckübersetzerpumpen mit kleinsten Hydraulikölmengen und schnellen, effizienten Antriebsmotoren. Leckagebohrungen, die früher für die Sichtprüfung genutzt wurden, werden heute mit Sensoren abgefragt und das austretende Medium wird in geschlossenen Behältern aufgenommen. Der komplette Ölinhalt der bei MicroStep verwendeten Pumpen wird im Leckagefall von integrierten Wannen aufgenommen und kann somit nicht in die Umwelt gelangen. Auch in Wasserschutzgebieten ist damit keine zusätzliche Wanne mehr erforderlich. Ein großer Vorteil im Vergleich zu veralteten Wasserstrahlschneidsystemen.

Weitere wichtige Aspekte: Wasser, Abwasser, Zusatzstoffe und Abfallentsorgung

Bei der Umweltverträglichkeit der Technologie Wasserstrahlschneiden gilt es nicht nur die CNC-Maschine zu beleuchten, ein weiterer wichtiger Aspekt sind die Verbrauchsstoffe: Das Wasser muss in seiner Zusammensetzung bestimmte Kriterien erfüllen. Es werden außer dem pH-Wert und dem Härtegrad noch weitere unterschiedliche Kriterien abgefragt. Falls das Wasser diese Anforderungen nicht ausreichend erfüllt, muss es aufbereitet werden. Dazu gibt es verschiedene Möglichkeiten, um mit Filtern oder Additiven die Herstellervorgaben zu erfüllen. Bei einer MicroStep-Technologieberatung schauen sich die Experten objektiv die Produktionsabläufe an und die zu fertigenden Produkte, zeigen Optimierungspotential auf, erarbeiten Verbesserungsvorschläge und planen mit dem Kunden detailliert den Weg zur modernen Fertigung. Im Zuge dieser unabhängigen und passgenauen Beratung wird ebenfalls die Wasserqualität überprüft und ggf. eine Aufbereitung auf den Kunden-Bedarf hin mitberücksichtig und angeboten. Das von MicroStep empfohlene Additiv ist umweltfreundlich und enthält keine ausweisungspflichtigen Substanzen. Es ist unbedenklich für die Einleitung ins Abwasser und unterliegt nicht der GHS-Kennzeichnungspflicht.

Wasserstrahlschneiden: eine ökologische Lösung

Das Schneiden mit Wasserstrahl hat gegenüber anderen Schneidverfahren einige Vorteile. Dazu gehört auch der natürlich-ökologische Aspekt. Wenn Hersteller aber höchstmöglich innovativ und umweltverträgliche Systeme produzieren wollen, muss der gesamte Kreislauf zusammenspielen. Von der Konstruktion und der Verwendung passender Komponenten über die Verwendung und Entsorgung von Wasser und Abrasivsand.

Naturprodukte für optimale Ergebnisse

Der Abrasivsand ist ebenso wie das Wasser ein Naturprodukt. Der Sand wird auf dem Markt in verschiedenen Qualitäten und Korngrößen angeboten. MicroStep arbeitet mit dem Partner GMA Garnet zusammen. Der erfahrene und weltweit führende Anbieter von industriellem Granatsand liefert qualitativ hochwertige Produkte und kümmert sich auch um das Recycling der dazugehörigen Schneidabfälle. Sand wie auch Wasser sind reine Naturprodukte und in der verwendeten Form für die Umwelt absolut unkritisch.

Bei der Umweltverträglichkeit des Schneidverfahrens Wasserstrahlschneiden gilt es aber noch eine dritte Komponente zu betrachten: das „Kerbmaterial“. Also der Anteil, der beim Zuschnitt aus der Platte, also dem zu schneidenden Flachmaterial, herausgeschliffen wird. Das Volumen des Kerbmaterials kann überschlägig berechnet werden, indem man die Schnittbreite mit der Schnittlänge und der Materialdicke multipliziert. Der prozentuale Anteil des Kerbmaterials im gesamten Abfall variiert mit der Geschwindigkeit, der Materialart und -dicke sowie der eingesetzten Sandmenge. So liegt der Anteil des Kerbmaterials beispielsweise bei 0,3 vol, % beim Schneiden von 5 mm dickem Aluminium bis 6 vol, % beim Schneiden von 50 mm dickem Stahl. Dieses Kerbmaterial, das der Betreiber einer Wasserstrahlschneidmaschine zusammen mit seinem benutzten Abrasivsand als Abfall entsorgen muss, sollte im Idealfall recycelt werden. Auch hier unterstützt MicroStep-Partner GMA Garnet die Kunden.

Um Frachtkosten niedrig zu halten und Leerfahrten zu vermeiden liefert GMA Garnet nicht nur den benötigten Abrasivsand, sondern nimmt im Zuge dieser Lieferung den zuvor entstandenen Schlamm wieder zurück. Der Schlamm wird später analysiert und auf eventuelle Schadstoffe überprüft. Sofern man die üblichen Materialien wie Stein, Aluminium, Stahl etc. schneidet, ist der Schlamm in der Regel recycling-fähig. Die Analyse ist für fünf Jahre gültig. Sollte der Schlamm belastet sein – beispielsweise durch Schwermetalle – dann wird der Abfall gemäß seiner jeweiligen Klassifikation auf eine entsprechende Deponie verbracht. Die dafür notwendigen Analysen werden jährlich wiederholt.

Mit MicroStep-Systemen Umwelt schonen

Beim Recycling wird das Kerbmaterial vom Sand getrennt und wieder dem Metallkreislauf zugeführt. Der Sand wird zum großen Teil wiederaufbereitet und gelangt in Form von Abrasivsand kleinerer Korngrößen wieder auf den Markt. Die nicht mehr verwertbaren Bestandteile gehen als Füllmaterial in den Straßenbau oder werden anderweitig sinnvoll und umweltschonend verwendet.

In jedem Fall erhält der Kunde einen Entsorgungsnachweis für seine Verbrauchsstoffe und die Gewissheit, dass seine MicroStep-Wasserstrahlschneidmaschine aktiv die Umwelt schont.

„Bei der Betrachtung der Wasserstrahlschneidtechnologie auf Umweltverträglichkeit müssen Interessenten mehrere Aspekte und den gesamten Kreislauf der beteiligten Komponenten beleuchten. Hier gab es in den vergangenen Jahren enorme Fortschritte in der Branche. Bei Wasserstrahlschneidsystemen von MicroStep greifen mehrere Zahnräder ineinander – von der Konstruktion bis hin zur Entsorgung des Abrasivs – um den hohen Maßstäben an den Schneidprozess in Sachen Präzision und Zuverlässigkeit aber auch in Sachen Ökologie und Nachhaltigkeit gerecht zu werden.“

Heinz Eichhorn,

Verkaufsleiter Wasserstrahltechnik | MicroStep Europa GmbH

Exemplarische Einsatzgebiete von Wasserstrahlschneidanlagen

Vor- und Fertigprodukte für den Stahlbau
Maschinenbauteile im Zehntel-Toleranzbereich
Bleche aller Qualitäten und Dicken bis 150 mm
Prototypenbauteile
Klein- und Mittelserien
Schiffbau
Maschinenbau
Anlagenbau
Kranbauteile
Fahrzeugbauteile
Zugproben

Erich Wörishofer

ist Content Creator bei MicroStep Europa. Er hat jahrelange Erfahrung als Redakteur in den Bereichen Tageszeitung und im PR und lebt nun seine Leidenschaft für Wortakrobatik und ausführliche Recherche bei MicroStep aus. Er ist im ständigen Austausch mit unseren Technologieexperten und besucht für Interviews und Videos unsere Kunden vor Ort.