Qu'est ce que la découpe jet d'eau ?
La découpe jet d'eau, ou water cutting, est un procédé consistant à découper une grande variété de matériaux à l'aide d'un jet d'eau à très haute pression ou d'un mélange d'eau et d'une substance abrasive via une Une machine-outil à commande numérique (généralement abrégé simplement CNC pour computerized numerical control). Le terme jet d'eau abrasif fait spécifiquement référence à l'utilisation d'un mélange d'eau et d'un abrasif pour découper des matériaux durs tels que le métal, la pierre ou le verre, tandis que les termes jet d'eau pur et découpe à l'eau seule font référence à la découpe au jet d'eau sans ajout d'abrasifs, souvent utilisée pour des matériaux plus tendres tels que le bois ou le caoutchouc.
Souvent utilisée pour la fabrication de pièces de machines, la découpe au jet d'eau s'adapte également aux besoins du design sur mesure. C'est la méthode préférée lorsque les matériaux à découper sont sensibles aux températures élevées générées par d'autres méthodes (comme la découpe au laser), par exemple le plastique et l'aluminium. La découpe au jet d'eau est utilisée dans diverses industries, notamment l'industrie minière, l’aéronautique et l'aérospatiale, pour la découpe, la mise en forme et l'alésage. Elle permet également aux architectes d'intérieur, aux décorateurs, aux concepteurs de mobilier urbain de laisser libre cours à leur imagination dans le dessin de leurs éléments de décoration.
Quels sont les avantages de la découpe jet d'eau ?
C'est une méthode de découpe à froid.
Un avantage important du jet d'eau, ou water cutting, est sa capacité à découper le matériau sans interférer avec sa structure inhérente, puisqu'il n'y a pas de zone affectée par la chaleur. La minimisation des effets de la chaleur permet de découper les métaux sans aucune déformation, sans modifier leurs propriétés intrinsèques et de travailler les matériaux sensibles tel que les matériaux polymères. Il est possible de réaliser des trous de perçage et des formes avec des rayons intérieurs minimaux grâce à un rayon de coupe inférieur à 1mm et une capacité de précision de 0,13 mm.
La découpe d'une grande variété de matériaux, métaux, polymère ou bois, de manière rapide et précise.
La découpe jet d'eau, ou water cutting peut être employée dans la plupart des domaines industriels ou artistiques.
Grâce à leur puissance de plusieurs milliers de bars, les machines de découpe jet d'eau peuvent s'adapter à un très grand nombre de matériaux. Elle convient pour les coupes de tous les métaux et alliages (acier, inox, fonte, aluminium, cuivre, laiton...), pouvant aller jusqu'à 100 millimètres d'épaisseur et permet d'usiner plusieurs dizaines de pièces sur une en seulement quelques heures.
Le water cutting permet également de travailler des motifs complexes sur les matériaux sensibles comme le verre, le carrelage, la pierre ou le marbre et de répondre à des besoins d’usinage de pièces en caoutchouc, PVC, mousse et de manière générale tous les matériaux synthétiques.
C'est une découpe écologique.
En raison de son trait de coupe relativement fin, la découpe au jet d'eau peut réduire la quantité de déchets produits, en permettant aux pièces non coupées d'être emboîtées plus près les unes des autres que les méthodes de découpe traditionnelles. Les jets d'eau utilisent environ 1,9 à 3,8 litres par minute (selon la taille de l'orifice de la tête de coupe) et l'eau peut être recyclée à l'aide d'un système en circuit fermé. L'eau usée est généralement suffisamment propre pour être filtrée et jetée à l'égout. L'abrasif grenat est un matériau non-toxique qui peut être recyclé en grande partie pour un usage répété ; sinon, il peut généralement être éliminé dans une décharge. Les jets d'eau produisent également moins de particules de poussière en suspension dans l'air, de fumée, de vapeurs et de contaminants, ce qui réduit l'exposition de l'opérateur aux matières dangereuses.
Comment fonctionne une machine de découpe jet d'eau (CNC Water Jet Cutting Machine ) ?
Toutes les machines de découpe jet d'eaureposent sur le même principe, à savoir l'utilisation d'eau à haute pression concentrée en un faisceau par un canon. Pour ce faire, la plupart des machines font d'abord passer l'eau par une pompe à haute pression.
Deux types de pompes sont utilisés pour créer cette haute pression : une pompe à multiplicateur et une pompe à entraînement direct ou à vilebrequin.
Une pompe à entraînement direct fonctionne de la même manière qu'un moteur de voiture, forçant l'eau à passer dans un tuyau à haute pression à l'aide de plongeurs attachés à un vilebrequin.
Une pompe à multiplicateur crée de la pression en utilisant de l'huile hydraulique pour déplacer un piston qui force l'eau à passer par un minuscule trou.
L'eau se déplace ensuite le long du tuyau à haute pression jusqu'au canon du jet d'eau. Du canon, l'eau est concentrée en un mince faisceau de moins d'un millimètre par un orifice. Ce faisceau d'eau est ensuite éjecté du canon, coupant le matériau en le pulvérisant avec le jet à une vitesse de l'ordre de Mach 3, soit environ 760 m/s.
Le processus est le même pour les jets d'eau abrasifs jusqu'à ce que l'eau atteigne la buse. Des abrasifs tels que le grenat et l'oxyde d'aluminium sont alors introduits dans la buse par l'intermédiaire d'une entrée d'abrasif. L'abrasif se mélange ensuite à l'eau dans un tube de mélange et est expulsé à l'extrémité sous haute pression.
