Reines und mit Abrasivsand versetztes Wasser dringt in ... - Publisher

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Publisher 1 · 2010
n KATRIN KOCH Schriften cadschneiden
und Schilder auf das
gewünschte Endformat ablängen
gehören zum Alltag eines Werbetechnikunternehmens.
Bei komplexen
Beschilderungen und Fassadenbeschriftungen
mit Einzelbuchstaben sind
die meisten Werbetechnikbetriebe
jedoch auf kompetente Partner angewiesen,
die mit einem entsprechenden
Maschinenpark ausgerüstet sind und
bei welchem diese Schneidegeräte im
Schichtbetrieb arbeiten.
Rund vierzig Firmen bieten quer über
die Schweiz verteilt Wasserstrahl- und
Laserschneiden an, wobei einige davon
für die Industrie, beispielsweise den
Apparatebau, produzieren und nicht
für die Werbetechnik. Da Schriften im
Vergleich zu mechanischen Werkstücken
einfacher zu schneiden sind, lohnt
sich das Nachfragen bestimmt. Schneidedaten
können dazu beispielsweise
als DXF-Datei übertragen werden,
welche sich aus Illustrator exportieren
lassen.
Wasserstrahlschneiden
Die Möglichkeiten des Wasserstrahlschneidens
sind noch lange nicht ausgereizt.
Es gibt kaum Werkstoffe, die
diesem Trennverfahren widerstehen
können. Hier liegt das grosse Potenzial
dieser Technologie. Anfang des zwanzigsten
Jahrhunderts wurde sie zum
Schürfen in Ton- und Kiesablagerungen
verwendet, wenige Jahrzehnte später
versuchten sich damit die Russen
und die USA beim Erzabbau. Boeing
sorgte schliesslich in den 1960er
Jahren für den Durchbruch, als das
Trennverfahren für den Zuschnitt von
Verbundwerkstoffen im Flugzeugbau
eingesetzt wurde. Heute werden damit
Tunnels gebohrt, die Tortenstücke bei
Grosskonditoreien und die einzelnen
Stoffstücke der Jeans, die Sie tragen,
zugeschnitten. Für die Trennung neuer
Verbund- und Strukturwerkstoffe –
ob faserverstärkte Kunststoffe, Keramiklegierungen
oder Werkstoffe mit
Wabenstrukturen – steht eine solche
Maschine seit Jahren bereit und muss
nicht erst erfunden werden.
Wasserstrahlschneiden gehört zu den
Kalttrennverfahren. Somit können
auch Materialien geschnitten werden,
die keinen thermischen Einflüssen
ausgesetzt werden dürfen. Mit dieser
Technologie können auch Werkstoffe,
die nicht oder nicht mehr mit Laser
geschnitten werden können, verarbeitet
werden. Oftmals sind die Bearbeitungsköpfe
zusätzlich mit Bohrachsen
Werbetechnik
Trenntechnologie
Wie das Material zur Form kommt
Reines und mit Abrasivsand versetztes Wasser dringt in Sekundenschnelle durch fast
jedes Material. Die Technologie ergänzt das Laserschneiden nicht nur, sondern erweitert
das Spektrum an trennbaren Materialien enorm.
Das Gemisch aus Wasser und Abrasivsand dringt mit einer Aufprallgeschwindigkeit
von rund 900 Metern pro Sekunde durch das Material. (Bild © LIDAG)
ausgestattet, um Faserverbund- und
andere Schichtwerkstoffe vorbohren
zu können und so einer möglichen
Delamination, einem Ablösen oder
Aufplatzen der Schichten, beim Einstechprozess
vorzubeugen.
Funktionsprinzip
Um Wasser zur Materialtrennung verwenden
zu können, braucht es Hochdruck.
Es wird zwischen Abrasiv- und
Reinwasserschneiden unterschieden.
Beim Abrasivschneiden wird Wasser
mit einer Hochdruckpumpe bis auf
4000 bar Druck erhöht. Anschliessend
wird es mit einem geeigneten Abrasivmittel
vermischt und trifft mit 550 bis
900 Metern pro Sekunde als energiereicher
Strahl auf das Werkstück. Dabei
entsteht eine gleichmässige, saubere
und gratfreie Schnittfuge von etwa
0,8 mm. Beim Reinwasserschneiden
werden weiche Werkstoffe ohne Abrasivmittel
mit einem sehr feinen Was-
serstrahl von circa 0,1 mm mit rund
3000 bar Druck geschnitten.
Laser
Die Materialtrennung mit dem Laser
ist gerade im Dünnblechbereich sehr
interessant, weil hohe Geschwindigkeiten
erreicht werden. Die gefertigten
Teile sind aber öfter für die Industrie
denn für die Werbetechnik gedacht.
Wenn es jedoch um komplexe Formen
aus Acrylglas geht, deren Kanten
sichtbar bleiben und deswegen poliert
werden müssen, kann mit dem Einsatz
des Lasers Zeit und Geld eingespart
werden. Für einfache Formen, beispielsweise
ein rechtwinklig zugeschnittenes
Schild aus Acrylglas, welches in einem
Leuchtkasten zum Einsatz kommt,
wäre dieses Trennverfahren aber reiner
Luxus. Beim Kunststoffverarbeiter AV
Bürge kommt in solchen Fällen das
Sägeblatt zum Zug, bei Bedarf werden
die Kanten mit dem Diamantpolierer
veredelt, eine weitere Möglichkeit
wäre das Beflammen der Kanten.
Ein weiterer Aspekt, der gegen den
Zuschnitt von Acrylglas (PMMA) mit
Laserverfahren spricht, sind die entstehenden
Emissionen. Diese müssen mit
speziellen Lüftungsanlagen abgesaugt
werden.
Spanabhebende Verfahren
Der Vollständigkeit halber gehören
auch Trennverfahren erwähnt, bei
denen das Material in Spänen abgetragen
wird, also beispielsweise das
Fräsen und Sägen. Wie oben erwähnt,
kommt diese Art der Bearbeitung vor
allem beim Zuschnitt von Platten und
Schildern zum Tragen. Bei einfachen
Formen also, wo dem Aussehen der
Schnittkanten keine grosse Bedeutung
zukommt, weil diese im Endprodukt
nicht mehr zu sehen sind oder das
Material noch weiter verarbeitet wird.
Raum zur Entfaltung
Die breite Palette an möglichen Werkstoffen
lässt der Werbetechnik viel
Raum zur Entfaltung. Sind die vielfältigen
Anwendungsmöglichkeiten
bekannt, so können Grenzen auch
besser ausgelotet werden: Welche
Formstabilität weist ein Material auf,
wie ist die Tiefenwirkung? Welches
Material ist wirklich gefragt – denn
wird ein Schriftzug lackiert, so spielt
der Werkstoff eine untergeordnete
Rolle, und ökonomische Interessen
können stärker gewichtet werden.
Einige Punkte, die es weiter zu bedenken
gilt: Wie sollen Schilder oder
Schriften montiert werden? Braucht
es Ansatzpunkte für Winkeleisen, oder
kann direkt an die Wand montiert

werden? Sollen Bolzen aufgeschossen
werden und wo? Was geschieht mit
Punzen bei Negativschriften oder mit
i-Punkten?
Aufträge aus dem Bereich der Werbetechnik
wie Buchstaben für eine Fassadenbeschriftung
erfordern prioritär
eine effiziente Arbeitsweise, die etwas
gröber ausfallen darf und nicht die
filigrane Arbeit eines Lasers mit durchschnittlich
0,2 mm Schnittfugenabfall
erfordert. So sind nebst dem Material
und dessen Stärke auch die Geometrie
und Wirtschaftlichkeit des Werkstücks
für die Wahl des Trennverfahrens ausschlaggebend.
Bei der Firma LIDAG AG
in Flurlingen wird beim Wasserstrahlschneiden
mit Doppelkopf gearbeitet,
was das Verfahren noch wirtschaftlicher
macht. Bestimmte Werkstoffe wie
Aluminium, welche einen wichtigen
Platz in der Werbetechnik innehaben,
eignen sich grundsätzlich besser für
den Zuschnitt mit Wasserstrahl. Das
Laserschneiden nämlich neigt zur
Gratbildung, sodass der zusätzliche
Aufwand des Entgratens zum Kostenfaktor
wird. Auch für die Produktion
von Schildersystemen, bei denen die
Kanten sichtbar bleiben, bietet sich
der Zuschnitt mit Wasserstrahl an: Die
Schnittfläche wirkt scheinbar sandgestrahlt
und edel.
Ein klarer Fall für diese Technologie ist
auch die Kombination verschiedener
Werkstoffe bei Intarsien: So können
Edelmetalle und Stein passgenau wassergestrahlt
und als Fliesen im Eingang
eines Geldinstitutes zusammengefügt
werden. Gerade bei Buntmetallen wie
Kupfer ist der Laserschnitt problematisch,
denn die Oberfläche reflektiert
den Laser zu stark und müsste mattiert
werden.
Umweltfaktoren
Beim Laserschneiden fällt im Vergleich
zum Fräsen von Werkstücken sehr
wenig Abfall an. Dank intelligenter
Programmier-Software wird der Platz
optimal ausgenutzt, der Schnittfu-
genabfall beträgt zwischen 0,1 bis 0,3
mm. Das zurückbleibende Gitter wird
via Schrotthändler zum Sekundärrohstoff,
durch saubere Trennung nach
Werkstoffart entsteht praktisch kein
Materialabfall. Beim Wasserstrahlschneiden
sieht es etwas anders aus:
Restgitter aus Verbundwerkstoffen,
Kunststoffen und Stein müssen entsorgt
werden, wodurch die optimale
Ausnutzung noch mehr Gewicht erhält.
Das Restwasser wird gefiltert und dem
Abwasser zugeleitet.
Zukunftsaussichten
Im Bereich der Trennverfahren ist
vieles in Bewegung. Laser schneiden
Dünnbleche dank Plasmaschneidetechnologie
noch schneller, Wasserstrahlschneidmaschinen
laufen schon
mit vier Schneideköpfen.
Weitere Informationen
Die Firma AV Bürge AG ist ein spezialisierter Zulieferer von Kunststoffen
und Kunststoffbauteilen für die Industrie. Dabei liegt das Schwergewicht
in der spanabhebenden Bearbeitung von u.a. transparentem und farbigem
Acrylglas, was das Unternehmen auch zu einem wichtigen Zulieferer für
Werbetechnikbetriebe macht. Mit etlichen Tonnen an gelagertem Plattenmaterial
und einem umfangreichen Maschinenpark können kurze Durchlaufzeiten
gewährleistet werden.
AV Bürge AG
AMP-Strasse 2, 9552 Bronschhofen
Tel. 071 913 80, www.av-buerge.ch
Einige
Materialien,
die
sich sehr
fürs Wasserstrahlschneiden
eignen:
Marmor,
Glas,
Strukturwerkstoffe,
verleimtes
Holz.
Werbetechnik
Werkstoffe mit Laser und Wasserstrahl schneiden
Das Spektrum an Materialien, welche
mit Laser- oder Wasserstrahlverfahren
bearbeitet werden können, entwickelt
sich ebenfalls stetig weiter. Die Neu-
und Weiterentwicklung von leichten,
witterungsbeständigen und möglichst
auch günstigen Werkstoffen ist auch
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Werkstofftabelle mit dem Materialquerschnitt der entsprechenden Fertigungsmethode. Die Zahlen sind als Richtwerte
anzusehen, gerade Nicht-Eisenmetalle werden auch schon unter 4 mm Dicke wasserstrahl geschnitten.
Quelle: LIDAG.
Werkstoff Laserschneiden Wasserstrahlschneiden
Baustahl bis 25 mm bis 60 mm
Werkzeug- und Federstahl bis 15 mm bis 60 mm
Chromstahl oxidfrei bis 20 mm bis 60 mm
Titan bis 5 mm bis 50 mm
Aluminium bis 12 mm bis 100 mm
Kupfer, Messing, Bronze bis 4 mm bis 60 mm
Plexiglas, Gummi, Holz, Leder auf Anfrage bis 100 mm
Kunst- und Schaumstoffe – bis 200 mm
Dichtungsmaterialien (Gummi) – bis 200 mm
Hartgewebeplatten – bis 100 mm
Dämm- und Isolierstoffe – bis 200 mm
Verbund- und Strukturwerkstoffe (CFK, Alucobond, Dibond) – bis 100 mm
Naturstein, Glas, Keramik – bis 100 mm
für die Werbetechnik sehr interessant:
Diese ermöglichen teils mehr Freiheit
beim Gestalten verschiedenster
Anwendungen und sorgen für eine
Vereinfachung in der Verarbeitung. n
Auf die drei Kernkompetenzen Laserschneiden, Laserschweissen und Wasserstrahlschneiden
hat sich die 1987 gegründete Firma LIDAG festgelegt.
Durch die Verknüpfung der verschiedenen Trennmethoden kann jederzeit
die technisch und wirtschaftlich optimale Lösung eingesetzt werden. Ob
Grossschilder mit negativen Schriften, mehrteilige oder mehrschichtige
Reklametafeln oder Elemente für den Ladenbau, das Unternehmen zeigt in
seiner Spezialisierung eine grosse Vielfalt an Umsetzungsmöglichkeiten.
LIDAG AG
Gewerbezentrum Arova, 8247 Flurlingen
Tel. 052 647 48 48, www.lidag.ch