Qu'est-ce que le processus de découpe au jet d'eau

La découpe au jet d'eau est une sorte de processus de fabrication de tôle coupant presque tous les types de matériaux, mous et durs. Dans ce processus, les pompes de pressurisation délivrent des jets d'eau à haute pression qui peuvent couper différents types de matériaux.

La machine de découpe au jet d'eau peut fournir de l'eau à une vitesse trois fois supérieure à la vitesse du son, ce qui peut créer une force destructrice pour couper presque tous les matériaux. De plus, la technologie de découpe au jet d'eau est une excellente solution pour couper des matériaux thermosensibles ou plus épais.

Ici, dans ce guide, nous vous expliquerons la technologie de découpe au jet d'eau pour vous aider à comprendre ce processus et ce qu'il faut rechercher avant de choisir un fournisseur de services de découpe au jet d'eau.

Histoire de la découpe au jet d'eau

La technologie de découpe au jet d'eau est apparue en plein milieu du 18 ^ème siècle. Initialement, le principe de la découpe au jet d'eau était utilisé pour extraire des matériaux dans les mines de charbon. Ensuite, la Russie et la Nouvelle-Zélande sont les deux premiers pays à avoir utilisé cette technologie dans les mines de charbon.

Très vite, les mineurs de charbon californiens ont appris la définition de la découpe au jet d'eau et ont également commencé à utiliser cette technologie dans leurs mines de charbon. De plus, ils ont utilisé la technologie de découpe au jet d'eau pour trouver de l'or sous une roche.

McCartney Manufacturing a d'abord lancé commercialement la technologie de découpe au jet d'eau et a utilisé des outils de découpe au jet d'eau pur pour l'industrie aérospatiale. Puis, en 1971, ils ont commencé à fabriquer des tubes en papier en utilisant cette technologie.

En conséquence, les ingénieurs ont prévu de mettre à niveau la machine et, dans les années 1980, ils ont pu produire la première machine de découpe à pression d'eau abrasive. Le scientifique égyptien Mohammad Hashish a inventé la première buse pour la machine à jet d'eau abrasif. De plus, la société chinoise Ingersoll-Rand a présenté sa première machine de découpe au jet d'eau, qui était très efficace.

Chronologie de la technologie du jet d'eau

1930 - Système de découpe à pression d'eau à basse pression.

1940 - Système haute pression utilisé pour la première fois pour l'hydraulique automobile et l'aviation.

1950 - La technologie haute pression est introduite pour couper le plastique.

1960 - Création d'un jet d'eau pulsé jusqu'à 50 000 psi (3 450 bar).

Années 1970 - La technologie commerciale de découpe au jet d'eau est lancée pour la première fois.

1980 - Le jet d'eau abrasif est entré dans le scénario.

1990 - Un système de contrôle de mouvement a été inventé pour localiser plus précisément les jets d'eau.

Années 2000 - Amélioration significative de la vitesse de coupe.

Années 2010 - L'usinage 6 axes et les outils 3D ont été introduits.

Composants de base de la machine de découpe au jet d'eau

Voici les listes des composants de base de la machine de découpe au jet d'eau :

• Machine de guidage contrôlée par CNC
• Moteur électrique
• Mémoire
• Intensificateur de pression
• Buse à jet d'eau abrasif (diamètre standard compris entre 0,1 mm et 0,5 mm) et valve
• Tête de coupe articulée
• Orifice du bijou
• Traitement de l'eau pour filtrage et dessalage.
• Tuyauterie haute pression
• La pompe à huile et le réservoir d'huile

Comment fonctionne une découpeuse à jet d'eau ?

En termes techniques, la découpe au jet d'eau est un type particulier de technique d'usinage à commande numérique par ordinateur (CNC). Vous pouvez utiliser de l'eau propre ou mélanger différents types d'abrasifs avec l'eau pour augmenter l'efficacité de l'eau sous pression.

La machine de découpe utilisée comme coupe-eau est livrée avec une table pour supporter le matériau. Un programme généré par ordinateur contrôle la machine CNC. Par conséquent, l'ensemble du processus ne nécessite aucune interaction humaine.

Processus de travail

Nous avons répertorié les règles de base que la plupart des machines de découpe au jet d'eau suivent :

1. Tout d'abord, vous devez pressuriser l'eau. Des "pompes à vilebrequin" spécialement fabriquées sont utilisées pour produire de l'eau à très haute pression.
2. La tête de coupe est la prochaine destination de l'eau sous haute pression. Un tube à haute pression est utilisé pour faire voyager l'eau. Lorsque l'eau sous pression atteint la tête de coupe, elle traverse un trou.
3. La section d'ouverture est faite de bijoux solides tels que le rubis, le diamant ou certains types de matériaux durs. Et l'orifice est très étroit, plus petit qu'un trou d'épingle. Utilisez maintenant la loi fondamentale de la physique. La pression se transforme en vitesse lorsqu'elle traverse le petit trou. Nous avons mentionné plus tôt qu'une pompe intensificatrice pouvait produire de l'eau sous pression à 90 000 psi. Et lorsque cette eau passe à travers le petit trou de la machine CNC, elle peut générer une vitesse de près de deux mille cinq cents miles par heure ! C'est une vitesse colossale pour créer la destruction.
4. Une chambre de mélange et une buse sont deux composants de la tête de coupe. Dans la plupart des machines standard, ils sont placés directement sous le trou d'éjection de l'eau. Le but de cette chambre de mélange est de mélanger le média abrasif avec la vapeur d'eau.

L'eau accélère l'abrasif dans le tube de mélange situé sous la chambre de mélange. En conséquence, nous obtenons une vapeur puissante qui peut couper presque tous les types de matériaux.

Différentes machines peuvent fonctionner de différentes manières, mais le principe de base de la découpe au jet d'eau est presque le même.

Types de découpe au jet d'eau

Il existe deux types de machines de découpe au jet d'eau :les machines de découpe au jet d'eau pur et les machines de découpe au jet d'eau abrasif. Ci-dessous, nous avons discuté du processus de travail des deux types de machines.

1. Découpe au jet d'eau pur

La découpe au jet d'eau pur utilise de l'eau pure pour terminer l'opération. Ce processus est idéal pour les matériaux tendres et mi-durs.

Cette machine est considérée comme la machine la plus respectueuse de l'environnement car elle ne dégage aucun gaz toxique ni poussière. De plus, vous pouvez utiliser l'eau plus loin et, en fin de compte, alimenter le cycle de l'eau.

Dans une machine à jet d'eau pur, le jet d'eau est relativement petit, pouvant être inférieur à 0,1 mm. Ces machines sont excellentes pour une coupe précise au niveau optimal pour les matériaux de faible épaisseur.

2. Découpe au jet d'eau abrasif

La machine de découpe au jet d'eau abrasif intègre de l'eau abrasive pour une coupe plus dynamique. Il faut ajouter trois composants supplémentaires pour transformer un jet d'eau pure en jet abrasif.

• Buse de focalisation abrasive
• Chambre de mélange abrasif
• Buse de concentration d'eau pure

De plus, vous aurez également besoin d'un agent abrasif. La tâche principale de la buse d'eau pure est de former de l'eau hautement comprimée dans le jet. Ensuite, le jet passe à travers l'eau jusqu'à la chambre de mélange d'abrasif à une vitesse de 1000 m/s.

Le matériau abrasif se mélange à l'eau et sort à grande vitesse pour couper le matériau souhaité. Dans la plupart des cas, le sable d'olive et le sable de grenat sont utilisés comme matériaux abrasifs. Si le matériau de coupe est plus tendre, le corindon est utilisé comme abrasif.

La machine de découpe au jet d'eau abrasif est en moyenne de 0,2 mm plus grande qu'une machine à jet d'eau typique. Avec une machine de découpe au jet d'eau abrasif, vous pouvez couper de l'acier jusqu'à 50 mm et 120 mm d'autres métaux.

Quels matériaux un jet d'eau peut-il couper ?

Le jet d'eau est un processus de coupe polyvalent qui peut couper une large gamme de matériaux à l'aide d'eau sous pression et d'abrasif. Vous pouvez également couper des matériaux très épais et des matériaux fragiles. Par conséquent, les fabricants utilisent de plus en plus cette technologie.

Voici quelques-uns des matériaux importants que le jet d'eau peut couper :

• Métal
• Verre
• Composites
• Tuile
• Plastique
• Caoutchouc
• Céramique
• Pierre

Les jets d'eau peuvent couper une épaisseur que beaucoup d'autres technologies ne peuvent pas. Vous pouvez couper 12 pouces ou plus avec un jet d'eau !

Quelles industries utilisent des jets d'eau pour les besoins de coupe ?

La technologie de découpe au jet d'eau est respectueuse de l'environnement et précise. Par conséquent, de plus en plus d'industries adoptent le coupeur de pression d'eau. Voici quelques-unes des principales industries qui utilisent des jets d'eau pour la découpe :

• Fabrication
• Aéronautique
• Électronique
• Automobile
• Nourriture
• Architecture

Appartenez-vous à l'une de ces industries ou à toute autre industrie qui peut utiliser la technologie du jet d'eau sous pression pour couper les matériaux ? Envoyez votre demande à RapidDirect pour obtenir un devis gratuit.

Pourquoi utiliser la découpe au jet d'eau ?

Que vous soyez nouveau ou que vous utilisiez déjà la technologie de découpe au jet d'eau, vous devez être conscient des avantages de cette technique. Ci-dessous, nous avons énuméré quelques avantages de l'utilisation du principe de découpe au jet d'eau :

• Coupez ce que vous voulez. À l'heure actuelle, la technologie de découpe au jet d'eau est si polyvalente que vous pouvez utiliser presque tous les matériaux dans le processus. Plastiques, composites, céramiques, caoutchouc, métaux, etc., un jet d'eau le découpera pour vous.

• Pas de zone affectée par la chaleur. Les jets d'eau sont une technologie de découpe à froid, et lorsque vous utilisez cette technologie, vous ne trouverez aucune zone affectée par la chaleur. En conséquence, les opérateurs restent également en sécurité tout au long du processus.

• Élimine les risques de distorsion matérielle. C'est un autre avantage de la coupe à froid. Le métal ne s'expose pas à la chaleur. Par conséquent, vous obtenez une coupe nette et il n'y a aucun risque de distorsion du matériau.

• Le processus de finition est autosuffisant. La qualité de coupe de la technologie jet d'eau est si précise que la plupart du temps, vous n'avez pas besoin de finition de surface en option. En outre, ce processus améliore le processus de coupe, en augmentant l'efficacité globale et en réduisant le temps de coupe.

• Respectueux de l'environnement. Le point le plus préoccupant de la fabrication moderne est l'impact sur l'environnement. Quoi de mieux, le coupeur à pression d'eau ne produit aucun déchet dangereux. Par conséquent, il s'agit d'un processus respectueux de l'environnement, et de plus en plus d'industries adoptent ce processus.

Quel est l'inconvénient de la découpe au jet d'eau ?

Bien que la découpe au jet d'eau présente des avantages notables, elle présente également des inconvénients. Voici ses inconvénients :

• Coût initial – La recherche et l'ajout de matériaux abrasifs sont cruciaux pour une coupe optimale. Trouver l'abrasif approprié et les utiliser peut parfois être coûteux en raison de leur prix.
• Échec de l'orifice – Cela arrive souvent aux machines de découpe au jet d'eau de mauvaise qualité. La défaillance d'un orifice perturbe la productivité et augmente les coûts de production.
• Réduire le temps - La technologie de découpe au jet d'eau peut couper presque tous les matériaux, mais le temps de coupe est plus élevé que les outils de coupe traditionnels. Par conséquent, vous obtiendrez moins de résultats.
• Moins précis pour les matériaux plus épais – Le jet s'éloigne de la buse lorsque le matériau est trop épais. Cela a un impact sur la précision de coupe.

Conclusion

Si vous recherchez des pièces métalliques d'une extrême précision et exactitude, la technologie de découpe au jet d'eau est l'une des meilleures solutions de découpe.

Mais il s'agit d'une méthode sophistiquée et vous aurez besoin d'un équipement de pointe et d'ingénieurs, de techniciens et de travailleurs hautement qualifiés pour mener à bien le processus. Par conséquent, vous devez être très prudent avant de choisir une entreprise pour le service.

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Foire aux questions

1. Quelle est la différence entre les jets d'eau purs et abrasifs ?

La plupart des machines de découpe au jet d'eau utilisent des composants abrasifs avec de la vapeur. Elles sont idéales pour couper des matériaux durs. Par exemple, la roche, le verre, les métaux auront besoin d'abrasif pour une coupe précise. Le grenat est l'abrasif le plus utilisé car il est résistant et plus disponible.

Mais l'abrsavie n'est pas obligatoire pour découper tous types de composants. Si vous coupez des matériaux souples et moyennement durs tels que le caoutchouc mousse, vous pouvez utiliser une machine à jet d'eau pure.
Les machines à jet d'eau pure n'utilisent aucun abrasif. Au lieu de cela, ils utilisent de l'eau pure et l'eau utilisée dans ce processus est réutilisable.

2. Ce qui est mieux? Découpe jet d'eau, découpe plasma ou découpe laser ?

Chaque technologie de coupe a ses propres avantages et inconvénients. Nous avons répertorié les trois facteurs les plus importants pour savoir lequel est le meilleur.

Coût : La découpe au jet laser est la plus coûteuse et la découpe au plasma est la solution de découpe la moins chère. Cependant, si vous considérez la précision de la découpe, la découpe au plasma a la précision la plus faible.

Vitesse opérationnelle : Le jet d'eau est le processus de découpe le plus lent parmi les trois méthodes. Le jet plasma est la méthode la plus rapide et le jet laser reste au milieu.

Qualité de coupe : La comparaison entre la mesure réelle du produit final et le produit programmé détermine la qualité de coupe. Et comme le jet d'eau assure moins de distorsion thermique, sa qualité de coupe est la meilleure de toutes.

3. Puis-je couper des matériaux épais avec des jets d'eau ?

Oui, vous pouvez couper des matériaux épais avec une machine de découpe au jet d'eau. En fait, ils sont réputés pour couper des matériaux épais. Mais les jets d'eau plus épais ne sont pas très efficaces pour les matériaux plus épais. La précision diminue pour les matériaux plus épais.