Waterjet brengt instrumentmakers efficiencywinst

Als waterstraalsnijden nu werkelijk een langzame en onnauwkeurige snijtechniek is, zoals nog vaak wordt gedacht, wat moet de instrumentmakerij van een instituut voor fundamenteel onderzoek er dan mee? “Dat kan ik makkelijk uitleggen”, antwoordt Jan van der Linden, plaatsvervangend hoofd van de instrumentmakerij van FOM-instituut AMOLF in Amsterdam. “De waterstraalsnijmachine van OMAX die hier sinds maart staat, levert een groot efficiencyvoordeel en tijdwinst op.”

AMOLF is één van de onderzoeksinstituten van de Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM). Het instituut, gevestigd op het Amsterdam Science Park, verricht fundamenteel onderzoek in vier thema’s met grote potentie voor technologische innovaties: Nanofotonica, Moleculaire biofysica, Systeem biofysica, Photovoltaics en Designer matter. AMOLF beschikt over een eigen instrumentmakerij die de instrumenten maakt waarmee onderzoek wordt gedaan. Jan van der Linden: “Een eigen instrumentmakerij is onontbeerlijk. De instrumenten moeten snel en nauwkeurig worden gemaakt, we overleggen veel met de onderzoekers die de instrumenten nodig hebben en doen vaak aanpassingen omdat experimenten nu eenmaal groeien. Door ons eigen machinepark kunnen we gemakkelijk switchen en nieuwe onderzoeken opstarten. Zo kan AMOLF heel snel van onderwerp wisselen al naar gelang maatschappelijke ontwikkelingen dat verlangen.”

Uitgebreid machinepark
De acht instrumentmakers van AMOLF hebben een uitgebreid machinepark tot hun beschikking met onder meer draai- en freesmachines (tot 5-assig), draad- en zinkvonkmachines, een faciliteit voor koudglas en keramiekbewerken, een lasersnijmachine en een verbindingsafdeling met apparatuur voor lassen en hoog temperatuur solderen.
En sinds maart staat er dus ook een waterstraalsnijmachine. Deze snijtechniek is niet logisch voor instrumentmakers. Die halen er doorgaans zelfs hun neus voor op. Want waterstraalsnijden, dat is plaatbewerken en bepaald niet hightech; veel te grof en te vuil voor het precieze werk.

Maar toch. Op Techni-Show had Van der Linden al eens met belangstelling naar de waterstraalsnijtechniek gekeken. “Want die heeft zich sterk ontwikkeld. Je kunt er zuiver haaks mee snijden en de nauwkeurigheden en oppervlakteruwheden zijn veel beter geworden; het begint al aardig op draadvonken te lijken. Daarnaast is de snelheid voor ons een belangrijk aspect.”
Op de AMB in Stuttgart zag Van der Linden op de stand van OMAX een demonstratie met een kleine machine die hem als instrumentmaker direct aansprak. Hij was al bijna overtuigd, maar bezocht kort daarna ook de Euroblech in Hannover om machines van meerdere fabrikanten te kunnen vergelijken. Het werd echter toch OMAX en daarvoor kwam hij terecht bij IWE in Nieuwerkerk aan den IJssel dat het Amerikaanse merk al meer dan 20 jaar in de Benelux vertegenwoordigt.

Drie nozzles
AMOLF heeft gekozen voor een OMAX 5555 waterjetmachine (werkbereik 1397×1397 mm, 30 pk pomp, druk 4200 bar) met drie verschillende snijkoppen (MaxJet 0,7 mm, MiniJet 0,5 mm en MicroJet 0,3 mm), Tilt-A-Jet voor taper-vrije randen en een rotatie-as voor complexe 6-assige bewerkingen.
Van der Linden is enthousiast over de mogelijkheden die de machine biedt. De instrumentmakers snijden er alle denkbare materialen mee, uiteenlopend van staal, titanium wolfram en aluminium tot zeer harde materialen als graniet glas en aluminiumoxide. De microsnijkop wordt ingezet voor het snijden van details in dunne materialen. Zelfs teflon, dat vanwege gasvorming niet verwerkt mag worden in bijvoorbeeld de lasersnijder, gaat moeiteloos de waterstraalsnijder in.

Minder draadvonken
De nieuwe techniek levert een grote efficiencyverbetering op, omdat deze kan worden ingezet in plaats van andere technieken. “Met de lintzaag een contour uit een plaat zagen en deze nafrezen, doen we niet meer. Keramiek bewerken met diamant gereedschap doen we veel minder en ook glas gaat nu onder de watersnijder. Fijnmechanische onderdelen zoals bladveerconstructies en elastische scharnieren die we voorheen met draadvonken realiseerden, zijn met waterstraalsnijden veel sneller klaar. Veel halffabricaten maken we nu uit één stuk; werkstukken die moesten worden nabewerkt met frezen of boren kunnen we met de waterstraalsnijder in één keer maken. De tijdsbesparingen zijn groot.”

Nauwkeurigheid
Een nauwkeurigheid van 0,01 mm is op een product van 60 mm goed haalbaar. Dat is vaak al goed genoeg voor de instrumentmakers van AMOLF. “Voor grotere nauwkeurigheden snijden we het product 0,5 mm groter uit, om het vervolgens op de freesmachine alleen nog maar na te frezen.” Van der Linden verwacht dat naarmate de ervaring met de nieuwe techniek toeneemt, dit ook voor al zijn medewerkers toegankelijk wordt. De helft van de instrumentmakers van AMOLF kan nu de waterstraalsnijmachine bedienen met een eindverantwoordelijke die zorgt dat de machine in topconditie blijft. “Het is een simpel te bedienen machine voor het normale werk. De IntelliMAX software werkt ook heel goed. Daarmee halen we snel de contouren uit een Solid.”
De waterstraalsnijmachine wordt dagelijks gebruikt. Veel meer instrumentmakers zouden volgens Van der Linden deze techniek serieus moeten overwegen. “Op universiteiten zijn er  misschien een paar in gebruik, maar verder ligt er een markt open voor instrumentmakers die er nog niet ingestapt zijn. Ik denk dat de fijnmechanische wereld ook gaat inhaken op waterstraalsnijden.”

IWE showt twee machines
IWE demonstreert op METAVAK een MAXIEM 1515 (snijbereik 1500×1500 mm) met de A-Jet, waarmee tot 60º schuin gesneden kan worden, en een OMAX 60120 (snijbereik 3000x1500mm) met hierop een Tilt-A-Jet. Beide machines zijn werkend te zien.

IWE
Standnummer 204