Qu'est-ce qu'une découpeuse à jet d'eau ? Tout ce qu'il faut savoir
Découpeurs à jet d'eau sont couramment utilisés dans les grandes industries pour façonner, sculpter ou découper une variété de matériaux. Il est moins coûteux à utiliser et plus polyvalent que d'autres outils de découpe industriels tels que le laser et le plasma.
Cet article a pour but d'expliquer en détail les découpeurs à jet d'eau et leurs nombreuses fonctions, ainsi que d'approfondir les raisons pour lesquelles ils sont les découpeurs industriels préférés de nombreuses industries. C'est parti !
Qu'est-ce qu'une découpeuse à jet d'eau ?
La découpe au jet d'eau est un procédé de découpe industriel utilisé pour découper tous les matériaux. A machine de découpe au jet d'eau pompe de l'eau à partir d'un orifice de buse mince avec une pression énorme.
Le principe de base de la découpe au jet d'eau est très simple. Une machine comprime l'eau jusqu'à un point extrêmement fin et utilise ce jet d'eau fin pour découper tout ce qui se trouve devant elle. Le jet d'eau sort généralement sous la forme d'un flux d'une épaisseur d'au moins 1 millimètre, voire moins.
Histoire de la machine de découpe au jet d'eau
L'histoire de la découpe au jet d'eau commence avec l'Empire romain. Les Romains utilisaient une technique minière appelée Hushing. L'habitat était un processus d'érosion lente des roches par les cours d'eau.
Depuis le début des années 1800, et tout au long de la ruée vers l'or en Amérique, Exploitation minière hydraulique ont joué un rôle essentiel. Bien qu'elles soient de loin inférieures à la découpeuse à jet d'eau moderne, ces machines pouvaient produire environ 500 PSI. Un véritable découpeur à jet d'eau est apparu pour la première fois en 1933.
Après la Seconde Guerre mondiale, Carl Johnson a mis au point en 1956 une découpeuse à jet d'eau suffisamment puissante pour découper le plastique. Deux ans plus tard seulement, en 1958, la première découpeuse à jet d'eau à haute pression voyait le jour.
Composants de la découpeuse à jet d'eau
Les découpeurs à jet d'eau comportent de nombreux composants modulaires. Les principaux éléments sont la pompe à haute pression, le système de commande, la tête de coupe, le bac de réception/la table de coupe, le dispositif d'automatisation, le système d'abrasion et le tuyau à haute pression.
Pompe à haute pression : La pompe haute pression est l'un des principaux composants d'une machine de découpe au jet d'eau. Le processus de découpe commence lorsque l'eau pénètre dans la chambre de pression de cette pompe.
Système de contrôle : Le système de commande comprend l'interface utilisateur, les données de vitesse et d'autres éléments. Le gestionnaire doit l'utiliser pour lancer la machine.
Tête de coupe : La tête de coupe est l'élément situé autour de la buse. L'eau sous pression s'écoule par son orifice. Les fabricants produisent des têtes de coupe haut de gamme avec des pierres précieuses, souvent appelées "têtes de bijou".
Table de la machine à jet d'eau/réservoir de réception : La table de la machine à jet d'eau constitue la surface de coupe. Vous aurez besoin d'un réservoir pour les jets d'eau abrasive afin de récupérer le matériau abrasif.
Matériel de mouvement : Le manipulateur peut utiliser l'équipement mobile pour déplacer la buse afin de réaliser des coupes précises. L'équipement de mouvement XY est le plus courant, mais certains permettent plus d'angles et d'options de mouvement.
Système de distribution d'abrasif : Le système d'alimentation en abrasif se connecte à la tête de coupe et mélange le matériau abrasif au flux d'eau qui sort de la tête de coupe.
Tuyauterie haute pression : La tuyauterie haute pression achemine l'eau sous pression jusqu'à la tête de coupe. Il s'agit d'un tuyau dont la surface intérieure est très lisse.
Comment fonctionne une découpeuse à jet d'eau ?
Les jets d'eau sont assez simples. Tout d'abord, ils aspirent l'eau d'une source d'eau et la pressurisent avant de l'expulser. Voici comment ils fonctionnent :
Étape 1 : Mise sous pression de l'eau
Les pompes rotatives utilisent un système à piston. Un moteur électrique déplace un piston qui crée une pression à l'intérieur du carter. Cette pression est ensuite transmise au piston haute pression.
Les pompes linéaires utilisent de l'huile hydraulique pour générer de la pression à l'aide d'un plongeur irrégulier. Celui-ci appuie sur un grand piston, environ vingt fois plus grand que le plongeur à haute pression.
Étape 2 : De la pompe à la buse
Après avoir quitté la pompe à eau à haute pression, l'eau circule dans le tuyau jusqu'à ce qu'elle atteigne la tête de coupe. La tête de coupe disperse alors l'eau à travers sa fine buse.
Étape 3 : Perçage initial
Lorsque l'eau touche le matériau pour la première fois, il faut lui laisser un peu de temps avant qu'elle ne puisse le percer. Ce processus s'appelle le perçage initial. Lorsqu'une découpeuse à jet d'eau traverse un matériau, elle enlève un peu de matière ; c'est ce que nous appelons le "Kerf".
Avantages de l'utilisation d'une découpeuse à jet d'eau
Les avantages de l'utilisation des découpeurs à jet d'eau sont les suivants
Aucune restriction matérielle : Les découpeurs à jet d'eau peuvent découper n'importe quel matériau avec facilité. Vous pouvez utiliser des découpeurs à l'eau pure pour les matériaux plus tendres, sans aucun autre additif. Mais pour les métaux plus durs, vous devrez utiliser des abrasifs.
Productivité efficace : Les découpeurs à jet d'eau sont efficaces en termes de performances, de pertes de matériaux et de coûts. Elles fonctionnent avec un système très économe en énergie et utilisent les ressources naturelles comme principal outil de coupe.
Excellente qualité des bords : Les découpeurs à jet d'eau laissent très peu de déformation sur le matériau qu'ils découpent. Une découpeuse à jet d'eau coupe en meulant et en érodant le matériau de base. Il ne laisse donc que très peu d'impact sur la surface entourant le point de perçage.
Coupe très précise : Les découpeurs à jet d'eau produisent une grande puissance de pénétration et autant de précision. C'est pourquoi elle est très précise et suffisamment puissante pour découper la plupart des objets.
Aucune restriction d'épaisseur : Les découpeurs à jet d'eau n'ont pas de restrictions notables en matière d'épaisseur lors de la découpe de n'importe quelle substance. Le pouvoir de pénétration d'un jet d'eau à haute pression peut creuser un tunnel à travers n'importe quoi. Mais le Kerf peut se rétrécir au milieu si votre matériau est trop épais.
Pas de zone affectée par la chaleur : Les Découpeur à jet d'eau ne produit pas de chaleur parce qu'il ne coupe pas par friction ou à l'aide d'un produit chimique puissant.
Pas de déchets dangereux : La découpeuse à jet d'eau ne contient pas de produits chimiques nocifs. Du début à la fin, il n'utilise que du carburant et de l'eau filtrée. Les matériaux abrasifs sont également naturels, comme le grenat et le sable.
Types de machines de découpe au jet d'eau
Les deux types de découpeurs à jet d'eau sont le pur et l'abrasif.
1. Découpeur à jet d'eau pur
Les découpeuses à jet d'eau pur utilisent de l'eau purifiée et rien d'autre. Une découpeuse à jet d'eau pur est généralement la meilleure option si vous souhaitez utiliser la machine à la main.
Cependant, un jet d'eau pur n'a pas la même pénétration ou la même puissance de coupe qu'un jet abrasif. Les industries utilisent généralement un jet d'eau pur pour couper des matériaux relativement plus tendres.
2. Découpeur à jet d'eau abrasif
Une découpeuse à jet d'eau abrasif utilise de l'eau imprégnée d'abrasif pour réduire les matériaux durs tels que le titane et l'acier. Les abrasifs sont de minuscules particules de substances dures qui peuvent éroder les choses plus rapidement.
Les matériaux abrasifs les plus courants sont le grenat, le carbure de silicium et le sable. Les découpeurs à jet d'eau abrasif sont dotés d'un réservoir qui recueille le matériau abrasif.
Matériaux pouvant être découpés par une découpeuse à jet d'eau
Les découpeurs à jet d'eau n'ont pas de limites quant à ce qu'ils peuvent découper. Voici quelques exemples :
Pierre et carreaux : Les jets d'eau sont particulièrement efficaces pour couper les pierres. Les jets d'eau ne produisent pas de températures élevées et laissent un trait de scie très régulier lors de la coupe. Le flux d'eau constant protège également les arêtes de l'effritement.
Le verre : Les jets d'eau ont un trait de scie minimal, qui est extrêmement précis, ce qui en fait un excellent choix pour la découpe du verre.
Métaux : Les jets d'eau peuvent couper beaucoup de métal, mais il faut ajouter des matériaux abrasifs appropriés.
Plastiques : Il est facile de découper des motifs complexes à l'aide de jets d'eau et n'est pas réactif à l'égard de toute forme de plastique.
Caoutchouc : Les découpeurs à jet d'eau sont suffisamment puissants pour couper même le caoutchouc renforcé. Mais vous devrez utiliser des abrasifs.
Mousse : Les formes sont généralement très souples, ce qui permet de les couper facilement avec des jets d'eau pure.
L'alimentation : Aussi surprenant que cela puisse paraître, les découpeurs à jet d'eau sont également utilisés dans l'industrie alimentaire. La découpe d'aliments à l'aide de jets d'eau est une méthode approuvée par la FDA. Elle est surtout utilisée dans l'industrie de la viande.
Industries desservies par la découpeuse à jet d'eau
De nombreuses industries utilisent des découpeurs à jet d'eau parce qu'il s'agit d'une méthode de découpe efficace et rentable.
Aérospatiale : La précision est un impératif pour l'industrie aérospatiale, car chaque pièce doit être parfaitement ajustée. Les pièces elles-mêmes sont assez complexes et nécessitent une conception intensive. Elles nécessitent à la fois puissance et précision. Les découpeurs à jet d'eau sont l'une des rares méthodes de découpe qui permettent de réaliser facilement de telles tâches.
Automobile : L'industrie automobile est dans la même situation que l'industrie aérospatiale. L'industrie automobile a besoin de nombreux composants différents et la découpe au jet d'eau est l'un des rares systèmes qu'elle peut utiliser pour réaliser toutes ces opérations en un seul endroit.
Médical : La découpe au jet d'eau abrasif est très précise et puissante. C'est pourquoi de nombreux fabricants d'instruments chirurgicaux ont commencé à utiliser des découpeurs à jet d'eau dans leur chaîne de production.
Architecture et design : Le secteur de l'architecture comporte beaucoup de matériaux épais. Les dessins doivent être découpés avec beaucoup de précision. Les découpeurs à jet d'eau sont le meilleur choix car ils peuvent découper n'importe quel matériau, quelle que soit son épaisseur.
Transformation des aliments : L'industrie alimentaire utilise des découpeurs à jet d'eau pour renforcer les normes sanitaires. Les jets d'eau sont également très efficaces, car il y a très peu de déchets pendant le processus de découpe. La découpe de la viande et d'autres aliments surgelés à l'aide d'un jet d'eau réduit considérablement les risques de contamination croisée.
Pétrole et gaz : L'industrie du pétrole et du gaz utilise principalement la découpe au jet d'eau pour façonner des métaux résistants tels que l'acier inoxydable, l'Hastelloy et l'Inconel. Bien que ces matériaux soient très résistants à la chaleur, l'exposition peut toujours modifier leur structure. Un système de découpe sans chaleur comme le jet d'eau est donc une bonne solution.
Défense : L'industrie de la défense traite un large éventail de matériaux, qu'ils soient durs ou tendres. C'est pourquoi un outil de découpe polyvalent comme le jet d'eau leur est très utile.
Produits fabriqués par la découpeuse à jet d'eau
Les jets d'eau ont de nombreuses applications dans différents secteurs. Voici quelques exemples qui vous sont peut-être familiers :
Guitare électrique en bois : Les jets d'eau sont souvent utilisés pour les instruments en bois tels que les guitares électriques. La principale raison en est qu'ils laissent la composition du matériau de base intacte.
La fabrication d'engrenages : Les jets d'eau sont utilisés pour couper et façonner tous les engrenages métalliques. Les engrenages requièrent une précision extrême et la moindre déviation peut entraîner des performances défectueuses. De nombreuses industries choisissent le découpage au jet d'eau parce qu'il peut supporter la charge.
Cams : De nombreuses industries utilisent des découpeurs à jet d'eau pour façonner les cames. Les cames nécessitent une découpe tridimensionnelle de précision, et le jet d'eau permet de conserver intacte la composition du matériau.
Plaques d'identité : Les plaques signalétiques se présentent sous différentes formes, tailles et matériaux. Les entreprises utilisent le jet d'eau comme outil de découpe polyvalent pour façonner les plaques signalétiques. Quelles que soient les commandes de vos clients, vous pouvez toujours découper le matériau avec une seule machine.
Portes de douche : Les jets d'eau sont excellents pour découper les portes de douche. Les portes de douche étant principalement en verre, le jet d'eau est un excellent choix pour leur fabrication. Il réduit les déchets de matériaux et constitue une méthode de découpe sans risque pour le verre.
Art Parquet Floor : Le parquet d'art est un type de revêtement de sol en bois avec des motifs de pose distincts. La découpe de ces motifs nécessite une grande précision, c'est pourquoi le jet d'eau est une bonne option.
Comptoirs en marbre : Le marbre est un matériau difficile à façonner, et les découpeurs ordinaires peuvent facilement l'abîmer. Le jet d'eau est l'une des rares options sûres pour découper des dalles de marbre épaisses afin de fabriquer des comptoirs.
Découpeuse à jet d'eau et autres machines-outils à commande numérique
De nombreuses machines CNC rivalisent avec les découpeuses à jet d'eau. Mais elles ne sont généralement pas à la hauteur sur l'un ou l'autre aspect. Voici un aperçu comparatif :
Type de matériau : La principale limite des autres méthodes de découpe, telles que le laser, la lame ou le plasma, est qu'elles ne peuvent pas fonctionner avec tous les types de matériaux. Certains matériaux, comme le PVC, le PVB et la fibre de carbone, ne peuvent pas être découpés au laser en raison de leur composition.
Épaisseur du matériau : L'épaisseur est un problème majeur pour les lasers et le plasma, car ils commencent à perdre leur pouvoir de pénétration après une certaine distance.
Effort de coupe : Les découpeurs laser et plasma produisent naturellement des tensions lors de la découpe des matériaux. Vous devrez traiter le matériau après la découpe pour éliminer manuellement les tensions.
Consommation d'énergie : Les découpeuse à jet d'eau a le coût d'exploitation le plus bas par rapport à ses homologues. Les découpeurs laser arrivent juste derrière, et les découpeurs plasma ont une consommation d'énergie élevée.
Qualité des bords : Si les découpeurs laser et plasma peuvent produire des bords plus fins, ils ne fonctionnent pas sur tous les types de matériaux. Elles commencent également à perdre de leur efficacité sur les matériaux plus épais.
Chutes de découpe : Tous les types de découpeurs produisent des déchets à la fin d'un projet. Mais les lasers sont légèrement plus efficaces pour éviter les pertes de matériau au cours du processus de découpe. Les jets d'eau doivent encore perdre un peu de matière sur les kerfs.
Conclusion
Si vous travaillez dans un secteur qui nécessite des outils de coupe robustes, il y a de fortes chances que vous sachiez déjà ce qu'est un outil de coupe robuste. machines de découpe au jet d'eau avant même de lire cet article. Nous espérons que cet article vous a aidé à mieux comprendre pourquoi il s'agit de la méthode de coupe préférée dans de nombreuses industries. Si vous appréciez la valeur de la Découpeur à jet d'eauet que vous souhaitez en acquérir, contactez-nous et nous vous mettrons en contact avec un fabricant fiable.