Hochenergie-Wasserstrahlen

Die Bearbeitung metallischer Oberflächen mit Hilfe von Hochdruckwasserstrahlen ist eine etablierte Technik zur Oberflächenbearbeitung.

Ziel des Projektes ist, hochenergetische, pulsierende Wasserstrahlen zu erzeugen, die in der Lage sind, eine metallische Oberfläche in extrem kurzer Zeit gezielt aufzurauen.

Die Pulsation soll nicht durch die Strömung selbst, sondern durch eine systematische Fremdanregung erfolgen. Die Zerstäubungsdüse, aus der der Wasserstrahl austritt, ist Teil eines hydraulischen Systems, das zur Fokussierung von Druckwellen in der Zuströmung geeignet ist. Mit Hilfe dieser Druckwellen wird das Wasser im Bereich des Düsenaustrittsquerschnittes stark beschleunigt.

Der austretende Wasserstrahl erreicht Strömungsgeschwindigkeiten von mehr als 1000 m/s. Beim Auftreffen auf eine feste Oberfläche wird die Bewegungsenergie des Strahles und der in ihm enthaltenen Tropfen in Druck umgesetzt. Durch die schlagartige Belastung der metallischen Oberfläche kann bei hinreichender Strahlenergie eine lokale Ermüdung der Oberfläche erreicht werden – die Oberfläche wird abgetragen.

Der Vorteil gegenüber Bearbeitungen mit Sandstrahlen oder chemischen Bearbeitungen ist, dass die Metalloberfläche nicht verschmutzt wird und kein Eintrag von Fremdkörpern in die Oberfläche stattfindet.

Das Projekt wurde gefördert mit Mitteln der Deutschen Bundesstiftung Umwelt.

Der Projektpartner des IAF Energetische Systeme ist die Firma Piller Entgrattechnik, Heimerdingen.

Kontaktadressen

Projektleiter:

Prof. Dr.-Ing. Ulrich Gärtner

Kanalstraße 33
73728 Esslingen

Tel.: +49(0)711-397-3259
Fax: +49(0)711-397-3259
E-Mail

Projekt-Mitarbeiter:

Dipl.-Ing. (FH) Pradeep Narrain (2005-2009)

MSc. Abdul Aziz (2003-2005)