Découpe jet d’eau!!

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Sommaire du cours succint sur la découpe par jet d’eau:
  • 1) Le découpage jet d’eau
  • 2) Principe de la découpe par jet d’eau
  • 3) Application du découpage par jet d’eau
  • 4) Installation d’un poste de découpe par jet d’eau
  • 5) Caractéristiques de la découpe par jet d’eau
  • 6)Techniques mises en œuvre
  • 7) Contexte concurrentiel
  • 8) Inconvénients
  • 9) Evolutions technologiques

Et la petite vidéo de découpe du marbre par jet d’eau, In English please…

1) Le découpage jet d’eau

La technologie de découpe du jet d’eau est apparue presque en même temps que la découpe par laser et est complémentaire à ce dernier : elle permet de découper des matériaux que le laser ne peut découper ou peine à découper:
– les matériaux tendres comme le cuivre
– les matériaux hautement réfléchissants comme l’aluminium et l’inox,
– les matériaux hétérogènes tels que les composites,
– les matériaux craignant la chaleur tels que les produits alimentaires, le cuir, le textile… ,
– les grosses épaisseurs de quelques centimètres
– ou encore des matériaux divers tels que le verre…

2) Principe de la découpe par jet d’eau

La découpe par jet d’eau utilise l’énergie cinétique de particules d’eau (le plus souvent chargée de particules abrasives) projetées à grande vitesse environ 800 à 1000 m/s sur le matériau à découper. Dans ce but, on applique une pression d’environ 3800 bars avec un débit d’eau allant de 0,5 à 10 litres/minute. La découpe est ainsi réalisée par arrachement de matière. La puissance du jet d’eau peut être encore amplifiée en y ajoutant des abrasifs, des polymères ou le mélange des deux. En effet, les polymères empêchent la diffusion du jet en permettant de conserver l’énergie cinétique du jet et d’améliorer la découpe pour des épaisseurs plus importantes. Ils permettent également de le rendre unidirectionnel et ce pour un travail plus rapide, de meilleure qualité, de plus grande précision. L’un des polymères les plus utilisés est le « Super-Water » à base de polyacrylamide.

3) Application du découpage par jet d’eau

L’utilisation du jet d’eau haute pression pure ou chargée d’abrasifs peut être employée sur une large gamme de matériaux métalliques ou non-métalliques…
Les technologies par jet d’eau permettent de découper de nombreux matériaux hétérogènes et homogènes (verre, textile, cuir, céramique, métal, papier, composites, plastiques, nid d’abeille, pierre, carton… ) et l’utilisation en milieu très contrôlé (agro-alimentaire).

4) Installation d’un poste de découpe par jet d’eau

– groupe de pompage raccordé au réseau de distribution d’eau potable (filtrage, adoucissement)
– table de découpe XY de taille variable équipée d’1 ou plusieurs têtes de découpe
– baie de commande informatique (CAO-CFAO)

5) Caractéristiques de la découpe par jet d’eau

– universalité des applications
– pas de contact direct machine/matière
– travail à froid, sans altération des propriétés mécaniques
– découpe de matériaux épais et hétérogènes
– formes illimitées et précises (+/- 0,1 mm)
– pas d’émanation toxique

La plupart des matériaux peuvent être découpés au jet d’eau.
Le concept est de provoquer la rupture de la matière au point d’impact d’un jet d’eau très fin et de très haute énergie. Le déplacement de ce jet d’eau permet d’obtenir un trait de coupe.

Cet outil de production est particulièrement bien approprié aux petites séries ainsi qu’à la réalisation de modèles sans cesse différents avec des matériaux de toute nature jusqu’à des épaisseurs importantes.
Les fluides utilisés pour la découpe sont variés et le choix dépend de la nature du matériau à découper

Jet d’eau pure
Le procédé de base permet la découpe de tous les matériaux de faible résistance mécanique:
• caoutchouc (<10cm) • matériaux plastiques • composites • mousses • bois [b]Jet d'eau avec abrasif[/b] L'adjonction d'abrasif permet le transfert de l'énergie cinétique de l'eau vers des particules d'abrasif qui effectuent le travail de coupe: • titane (<5cm) • acier • acier inoxydable • aluminium • cuivre • pierre • marbre • céramique • blindage

6)Techniques mises en œuvre

Une machine de découpe par jet d’eau peut être utilisée pour découper toute sorte de matériaux, à condition de choisir la tête de découpe adéquate, de régler les paramètres du jet, de définir les commandes numériques nécessaires et d’y adjoindre pour les matériaux durs des abrasifs, des polymères ou les deux.

7) Contexte concurrentiel

D’un point de vue concurrentiel, la découpe par jet d’eau devrait conquérir des segments de marché là où les autres techniques concurrentes sont soit inadaptées ou plus coûteuses telles que le laser… De plus, elle permet une découpe à froid ce qui la positionne fortement sur des marchés tels que l’électronique, le nucléaire… Son caractère stérile semble intéresser les domaines de l’agro-alimentaire.

8) Inconvénients

La découpe par jet d’eau pose des problèmes de nuisances sonores (régies par différentes normes AFNOR).

Correction apportée par Maxaco Les nuisances sonores sont aujourd’hui facilement évitées. En effet il suffit de découper sous l’eau pour avoir un niveau de bruit très raisonnable.

9) Evolutions technologiques

De nombreuses recherches sont menées pour améliorer la qualité des surfaces découpées, augmenter les profondeurs de pénétration en diminuant les puissances mises en jeu, améliorer la pérennité des installations et les caractéristiques techniques des composants.

Erci à Fabrice pour le cours

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