Wasserstrahl ist nicht gleich Wasserstrahl. NOVAJET hat eine neue Anlagentechnik entwickelt, die eine ökonomisch und ökologisch sinnvolle Präzisionsbearbeitung von Hochleistungswerkstoffen mittels Wasserstrahl ermöglicht.

Hochleistungswerkstoffe und die Forderung nach kundenindividuellen Produkten bewirken einen anhaltend wachsenden Einsatz des Wasserstrahlschneidens in der industriellen Teilefertigung.

Das Wirkprinzip beruht auf der Beschleunigung feinkörniger Schneidpartikel durch das Trägermedium Wasser auf Überschallgeschwindigkeit.

Die Partikelbeschleunigung findet beim industriell üblichen Verfahren (Abb. unten, links) in einem nachgelagerten Schritt nach der Ausbildung des Hochgeschwindigkeits-Wasserstrahles statt. Diese Methode der Partikelbeschleunigung wird als Injektorstrahlprinzip bezeichnet. 
Werden die Partikel schon vor der Hochdruckerzeugung in das Schneidwasser eingemischt und anschließend gemeinsam beschleunigt, können Energieverluste eliminiert und der Strahldurchmesser weiter verringert werden (Abb. unten, rechts). Man spricht hierbei vom innovativen Suspensionsstrahlverfahren.

• Kalttrennverfahren → Keine Wärmeeinflusszone, kein Verzug des Materials
• Hohe Präzision → Feine und komplexe Schnitte möglich
• Nachbearbeitung entfällt → keine Gratbildung, keine Delamination an Verbundwerkstoffen
• Materialvielfalt → Schneidet Metalle, Keramik, Glas, Stein, Faserverbundwerkstoffe uvm.
• Keine Gefügeveränderung → Besonders für temperaturempfindliche Werkstoffe geeignet
• Höchste Materialausnutzung → Besonders für hochwertige Werkstoffe relevant

Mit einem Druck von bis zu 6000 bar wird Wasser durch eine feine Düse gepresst. Um harte Materialien zu bearbeiten, reicht ein Wasserstrahl allein jedoch nicht aus. In einer der Wasserdüse nachgelagerten Mischkammer entsteht durch die hohe Strahlgeschwindigkeit (mehr als dreifache Schallgeschwindigkeit) des Wasserstrahls ein Unterdruck, der abrasive Partikel (z. B. Granatsand) mitreißt und diese in einem sog. Fokussierrohr beschleunigt.

Der abrasive Wasserstrahl trifft nun auf das Werkstück und trägt das Material durch Mikroerosion ab.

• Produktivitätssteigerung gegenüber herkömmlicher Wasserstrahltechnik um mehr als 300 Prozent
• Fertigung filigranster Konturen an Hochleistungswerkstoffen durch verringerten Strahldurchmesser bis 0,2 Millimeter mit deutlich höherer Leistungsfähigkeit
• Verkürzung von Prozessketten durch neue Bearbeitungsmöglichkeiten
• universelle Einsatzfähigkeit für unterschiedliche Bearbeitungsaufgaben (Schneiden, Strukturieren, Bohren, Verrunden)
  
• energieeffiziente und ressourcenschonende, vollintegrierte Anlagentechnik (inkl. Hochdruckpumpe) auf 2,5 Quadratmetern Aufstellfläche 

Kernkomponente des Hochdruck-Suspensionsstrahlverfahrens ist ein Hochdruckbehälter, der die Suspension aus Wasser und Abrasivmittel speichert. Durch Strömungsmechanismen wird die unter Arbeitsdruck gesetze Hochdruck-Suspension zur Schneiddüse geleitet und in dieser beschleunigt. Im Gegensatz zum herkömmlichen Injektorprinzip kommt der Suspensionsstrahl verfahrensspezifisch ohne Luft im Schneidstrahl aus. So kann ein deutlich leistungsfähigerer Strahl mit verringertem Durchmesser erzeugt werden.

Durch die Reduzierung des Strahldurchmessers bis auf 0,2 Millimeter besteht die Möglichkeit, filigranste, bisher nicht fertigbare Konturen an Hochleistungswerkstoffen zu fertigen.
Das Suspensionsstrahlverfahren trägt dank geringster energetischer Verluste bei der Strahlerzeugung zur Energieeffizienz der gesamten Anlagentechnik bei. Dadurch genügt der Anlagentechnik eine verringerte Antriebsleistung zur Erzeugung eines Wasserdrucks von max. 1500 bar (zum Vergleich: Injektorstrahl > 3000 bar) bei einer Steigerung der Maschinenproduktivität um über 300 Prozent gegenüber dem herkömmlichen Injektorstrahl!
Das Suspensionsstrahlverfahren ermöglicht vollkommen neue Bauteilgeometrien im Hochleistungsbereich. Es erhöht Effizienz und Strahlstabilität und erschließt neue Anwendungsfelder, wie das Bearbeiten von gesinterten technischen Keramiken, Hartmetall oder Faserverbundwerkstoffen.