Usinage Jet d'Eau et Jet d'Eau Abrasif :Principe, Fonctionnement, Matériel, Application, Avantages et Inconvénients

Aujourd'hui, nous allons en apprendre davantage sur l'usinage par jet d'eau et le principe de l'usinage par jet d'eau abrasif, le fonctionnement, l'équipement, l'application, les avantages et les inconvénients avec son schéma. C'est l'un des processus d'usinage non traditionnels les plus connus car il est respectueux de l'environnement. Il utilise le jet d'eau comme outil pour couper le métal. C'est la même chose que l'usinage par jet abrasif sauf que le milieu de travail est l'eau. Dans ce processus d'usinage, une vapeur à grande vitesse de jet d'eau frappe la pièce à usiner, ce qui élimine le métal de la surface de contact par érosion. Il est principalement utilisé pour l'usinage de matériaux tendres. Pour l'usinage de matériaux durs comme le carbure, la céramique, etc. des particules abrasives ajoutées à la vapeur d'eau qui augmentent sa qualité d'usinage. Ce processus est connu sous le nom d'usinage par jet d'eau abrasif. Il est principalement utilisé dans les industries minières, les industries aérospatiales pour la découpe de la forme requise.

Usinage au jet d'eau et au jet d'eau abrasif :

Principe :

Ce processus fonctionne sur le principe de base de l'érosion hydrique. Dans ce processus, un jet d'eau à grande vitesse et bien concentré est utilisé pour couper le métal. Il utilise l'énergie cinétique des particules d'eau pour éroder le métal à la surface de contact. La vitesse du jet est de près de 600 m/s. Il ne génère aucun danger pour l'environnement. Pour couper des matériaux durs, des particules abrasives sont utilisées dans le jet d'eau. Ces particules abrasives érodent le métal de la surface de contact.

Équipement :

Schéma d'usinage par jet d'eau

Pompe hydraulique :

Dans le processus d'usinage par jet d'eau, une pompe hydraulique est utilisé pour pomper l'eau du réservoir de stockage pour le processus d'usinage. Il est relié par
un moteur électrique d'environ 100 chevaux.

Intensificateur hydraulique :

Comme son nom l'indique, il est utilisé pour augmenter la pression de l'eau pour un processus ultérieur. L'intensificateur hydraulique accepte l'eau de la pompe à une petite pression d'environ 4 bars. La pression de l'eau à la sortie de l'intensificateur est d'environ 3000-4000 bars.

Accumulateur hydraulique :

L'accumulateur hydraulique est utilisé lorsqu'une grande quantité d'énergie de pression est requise pendant un instant. Il est utilisé pour éliminer les fluctuations de pression. Il fournit un fluide à haute pression lorsque cela est nécessaire.

Système de tubulure :

Les tubes sont utilisés pour fournir de l'eau à haute pression à la buse pour un processus de coupe ultérieur. Il augmente l'énergie cinétique du fluide. Son diamètre est d'environ 10-14 mm. Il offre un mouvement flexible et ne permet aucune perte importante.

Régulateur de flux :

Les régulateurs de débit sont utilisés pour réguler le débit en fonction des besoins de coupe. Pour une charge de coupe élevée, de l'eau sous haute pression est fournie à un débit élevé.

Abrasif :

Les particules abrasives sont utilisées dans l'usinage par jet d'eau abrasif pour les matériaux durs. Généralement l'oxyde d'aluminium, le carbure de silicium, etc. sont utilisés comme particules abrasives.

Buse :

Comme nous le savons, les buses sont utilisés pour convertir l'énergie de pression en énergie cinétique. Cette buse convertit la haute pression de l'eau en jet à grande vitesse. Ce jet d'eau à grande vitesse frappe la surface de travail qui est utilisée pour l'usinage. Il y a possibilité d'érosion à l'orifice de la buse en raison du jet d'eau à haute pression. À cet effet, un matériau à haute résistance à l'usure est utilisé pour la buse. La taille de la buse est d'environ 0,2 à 0,4 mm. Si l'usinage par jet d'eau abrasif est utilisé, les particules abrasives se mélangent au jet d'eau avant d'entrer dans la buse.

Drainer et récupérer

Le système de vidange et de récupération est utilisé pour éliminer les débris et autres particules d'eau usinées. Il sépare les particules métalliques de l'eau et cette eau est ensuite envoyée au réservoir. Il était également utilisé pour réduire le bruit associé à WJM.

Travail :

Le fonctionnement de l'usinage par jet d'eau peut être résumé comme suit.

• La première eau est remplie dans le réservoir d'eau. Il fournit de l'eau pour l'opération de coupe.
• Une pompe aspire l'eau du réservoir d'eau et l'envoie à l'intensificateur.
• L'intensificateur augmente la pression de l'eau de 4 bars à 4 000 bars. Il envoie de l'eau à l'accumulateur qui stocke de l'eau sous pression.
• Cette eau à haute pression est maintenant envoyée à travers le système de tubes vers la buse. L'eau passe à travers la vanne de régulation de débit qui régule le débit.
• Maintenant, cette eau à haute pression entre dans la buse. La buse convertit une partie de l'énergie de pression de l'eau en énergie cinétique.
• Un jet d'eau haute pression à grande vitesse est disponible à la sortie de la buse.
• Ce jet d'eau est envoyé pour frapper la surface de travail. Il érode le métal de la surface de contact. Ainsi, l'enlèvement de métal a lieu.

C'est tout le processus de travail de l'usinage par jet d'eau.

Application :

• Il est utilisé dans les industries aérospatiales.
• L'usinage par jet abrasif est utilisé pour couper des métaux durs comme l'acier inoxydable, le titane, l'Inconel, etc.
• Il est utilisé pour usiner ou couper du plastique renforcé.
• Utiliser pour couper la pierre qui réduit la poussière dans l'environnement.
• Habitué pour l'usinage de PCB.

Avantages et inconvénients :

Avantages :

• Il ne modifie pas les propriétés mécaniques de la pièce à usiner. Il est utile pour l'usinage de matériaux sensibles à la chaleur.
• Il est respectueux de l'environnement car il ne forme aucune particule de poussière et utilise de l'eau comme fluide de coupe.
• Bon état de surface.
• Aucun outil physique n'est requis.
• Il peut couper à la fois des matériaux souples et durs. Pour l'usinage de matériaux tendres, l'usinage au jet d'eau est utilisé et pour l'usinage de matériaux durs, l'usinage au jet d'eau abrasif est utilisé.
• Il s'agit d'un processus idéal pour les matériaux réfléchissants au laser où l'usinage par faisceau laser ne peut pas être utilisé.
• Réduction des coûts d'usinage.

Inconvénients :

• Il ne peut pas être utilisé pour l'usinage de matériaux qui se dégradent en présence d'eau.
• Faible taux d'enlèvement de métal.
• Coût initial élevé.
• Les matériaux épais ne peuvent pas être usinés facilement.

Il s'agit de l'usinage jet d'eau et jet d'eau abrasif, principe, fonctionnement, équipement, application, avantages et inconvénients avec son schéma. Si vous avez des questions concernant cet article, demandez en commentant. Si vous aimez cet article, n’oubliez pas de le partager sur vos réseaux sociaux. Abonnez-vous à notre chaîne pour des articles plus intéressants. Merci de l'avoir lu.