Warum ist Granat das beste Schleifmittel für das Wasserstrahlschneiden?

Warum ist Granat das beste Schleifmittel für das Wasserstrahlschneiden?

Die perfekten Härte- und Brucheigenschaften

Dies ist der wichtigste technische Grund. Granat ist ein  hartes, scharfkantiges und halbbrüchiges Mineral.
  • Hart und scharf genug zum Schneiden: Granat erreicht auf der Mohs-Härteskala einen Wert von etwa 7,5–8,5. Damit ist er hart genug, um deutlich härtere Materialien wie Werkzeugstahl, Titan und Keramik zu erodieren und zu durchtrennen. Seine scharfen, kantigen Körner wirken wie Millionen winziger Meißel.
  • Halbbrüchig (Optimale Bruchfähigkeit): Dies ist die besondere Stärke von Granat. Beim Auftreffen auf das Material durch den Wasserstrahl  zerbrechen die Granatpartikel in kleinere, schärfere Stücke . Dadurch entstehen entlang der gesamten Schnittlinie neue, scharfe Kanten, was eine hohe Schnittleistung von der Ober- bis zur Unterseite gewährleistet. Diese selbstschärfende Eigenschaft verhindert die bei anderen Schleifmitteln häufig auftretende Schnittfugenverjüngung (bei der die Schnittfuge oben breiter als unten ist).

2. Hervorragende Schneidleistung und Vielseitigkeit

Granat ermöglicht einen sauberen, präzisen und relativ schnellen Schnitt bei einer Vielzahl von Materialien.
  • Saubere Schnitte: Es erzeugt eine glatte Oberflächenbeschaffenheit mit minimaler Kantenverrundung.
  • Keine Wärmeeinflusszone (WEZ): Wie alle Wasserstrahlschneidmittel erzeugt Granat keine Wärme und erhält so die strukturelle Integrität des Materials. Dies ist entscheidend für Metalle, die durch Hitze gehärtet oder verformt werden können.
  • Extrem vielseitig: Von weichen Materialien wie Gummi und Schaumstoff bis hin zu extrem harten Materialien wie Granit und Panzerplatten – Granat liefert konstant gute Ergebnisse. Das macht es ideal für Betriebe, die täglich unterschiedliche Materialien bearbeiten.

3. Hohe Dichte und geringe Staubentwicklung

  • Dichte: Granat besitzt eine hohe Dichte, wodurch seine Partikel beim Auftreffen auf Wasser mehr kinetische Energie besitzen. Diese „Aufprallkraft“ ermöglicht höhere Schnittgeschwindigkeiten.
  • Geringe Staubentwicklung: Im Vergleich zu Alternativen wie Olivin erzeugt Granat sehr wenig Staub. Dies ist ein großer Vorteil für die Arbeitssicherheit (Verringerung des Einatmens von Schadstoffen) und die Instandhaltung von Anlagen (weniger Staubablagerungen an Pumpen und Bauteilen).

4. Kosteneffizienz und Verfügbarkeit

  • Reichlich vorhanden und kostengünstig: Granat ist ein häufig vorkommendes natürliches Mineral, das weltweit in großen Vorkommen zu finden ist (Australien, Indien, die USA und China sind die Hauptproduzenten). Dadurch ist es deutlich günstiger als synthetische Schleifmittel wie Aluminiumoxid oder Siliciumcarbid, die zwar viel härter, aber für den einmaligen Einsatz in Wasserstrahlschneidanlagen viel zu teuer sind.
  • Recycling: Obwohl Granat für die einmalige Verwendung konzipiert ist, gibt es Systeme, mit denen er für weniger anspruchsvolle Anwendungen (wie Reinigen oder Ätzen) 2-3 Mal recycelt werden kann, wodurch seine Kosteneffizienz weiter verbessert wird.

5. Umwelt- und Sicherheitsvorteile

  • Chemisch inert: Granat ist ungiftig und reagiert weder mit den zu schneidenden Materialien noch mit Wasser. Er stellt keine chemische Gefahr für die Anwender oder die Umwelt dar.
  • Kein Siliziumdioxidrisiko: Moderner Granat wird so verarbeitet, dass er nur sehr geringe Mengen an freiem kristallinem Siliziumdioxid enthält, dem Mineral, das für die Lungenkrankheit Silikose verantwortlich ist. Dadurch ist er eine deutlich sicherere Alternative zu Sand, der früher beim Sandstrahlen verwendet wurde und einen hohen Siliziumdioxidgehalt aufweist.

Wie es sich im Vergleich zu anderen Schleifmitteln verhält

Um zu verstehen, warum Granat der „beste“ Edelstein ist, hilft es, die Nachteile der Alternativen zu betrachten:
Schleifmittel
Hauptmerkmal
Warum es nicht der Standard für Wasserstrahlschneiden ist
Olivin
Weicher als Granat
Schneidet langsamer, erzeugt mehr Staub, ist bei harten Materialien weniger effektiv.
Aluminiumoxid
Härter, spröder
Es ist teurer, verschleißt die Düsen schneller und die schärferen Bruchstellen können zu einer breiteren Schnittfuge führen.
Siliciumcarbid
Extrem schwierig
Das härteste gebräuchliche Schleifmittel, aber für den einmaligen Gebrauch viel zu teuer. Wird für spezielle, sehr harte Materialien verwendet.
Recyceltes Glas
Weich und unregelmäßig
Zum Schneiden ungeeignet. Nur zur Oberflächenreinigung und zum Ätzen geeignet, nicht zum Präzisionsschneiden.
Sand (Quarz )
Günstig und verfügbar
Aufgrund des Silikoserisikos extrem gefährlich . Außerdem sind die runden Partikel als Schneidwerkzeuge ineffizient.

Fazit: Die beste Allround-Wahl

Granat ist nicht unbedingt in jeder Kategorie das „Beste“ – Siliziumkarbid ist härter und Olivin günstiger. Betrachtet man jedoch  Schnittgeschwindigkeit, Schnittqualität, Vielseitigkeit, Kosten, Bedienersicherheit und Maschinenverschleiß im Verhältnis , erweist sich Granat als unangefochtener Spitzenreiter für die überwiegende Mehrheit der Wasserstrahlschneidanwendungen. Es ist das perfekte Werkzeug für diese Aufgabe.
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