Découpe du plastique au jet d'eau a révolutionné le processus de manipulation du plastique au niveau industriel. Les découpeurs à jet d'eau sont plus efficaces, plus sûrs et plus polyvalents que la plupart des outils de découpe du plastique. Bien qu'elle soit simple en apparence, la découpe du plastique par une machine à jet d'eau est un processus à plusieurs niveaux. C'est pourquoi de nombreuses personnes ne savent pas très bien comment il fonctionne.

Découpeurs à jet d'eau sont très précis, mais il faut utiliser les bons réglages, les bons abrasifs et les bons niveaux de pression pour obtenir des performances idéales. Pour cela, il faut d'abord comprendre le fonctionnement d'une découpeuse à jet d'eau et se familiariser avec ses différents composants. Ce guide vous y aidera.

Un jet d'eau peut-il couper du plastique ?

Il est certain qu'un jet d'eau peut couper du plastique. Et il le fait très bien. La technologie de découpe au jet d'eau est très polyvalente et peut découper presque tout ce qui est solide. À condition, bien sûr, d'utiliser le bon type d'abrasif et une pression d'eau suffisamment élevée.

Le plastique, par nature, est l'un des matériaux les plus simples pour une machine à jet d'eau. La plupart des types de plastique ne nécessitent aucun matériau abrasif supplémentaire. De l'eau ordinaire à une pression d'environ 50 000 psi convient parfaitement pour ce type de travaux. Toutefois, personne ne vous empêchera d'utiliser du grenat. La qualité de la coupe n'en sera pas diminuée. Mais il n'améliorera pas non plus beaucoup la qualité de la coupe. En tout cas, pas suffisamment pour justifier le coût supplémentaire.

Le jet d'eau permet également de réaliser un grand nombre de détails précis sur le plastique. La fabrication de petits engrenages est tout à fait possible grâce à la finesse de la méthode de découpe au jet d'eau. En fait, elle est bien meilleure que les découpeurs au laser ou au plasma, car les découpeurs à jet d'eau ne produisent pas de chaleur.

Comment fonctionne la découpe au jet d'eau du plastique ?

Découpe au jet d'eau est un processus à plusieurs niveaux, de sorte qu'il se passe beaucoup de choses pendant l'opération. En termes simples, l'eau est alimentée par une pompe à pression, passe par un tuyau relié à la tête de coupe et jaillit d'un orifice encore plus petit avec une force suffisante pour franchir le mur du son. Ce mince jet d'eau coupe le matériau que vous placez devant lui.

Il s'agit là d'une explication sommaire de l'ensemble du processus, qui comporte de nombreux détails techniques, que nous aborderons dans la section suivante :

1. Le filtrage

La première étape du processus de découpe est le filtrage. Lorsque l'eau est pressurisée à 50 000 psi et plus, ce qui est généralement le cas d'une découpeuse à jet d'eau, il faut de l'eau incroyablement pure. Tout minéral étranger présent dans l'eau peut provoquer l'usure des composants.

Les découpeuses à jet d'eau sont donc généralement livrées avec des filtres à eau que vous devez raccorder aux pompes. Ces filtres sont généralement de 5 microns ou plus. Plus la pression est élevée, plus l'eau utilisée doit être pure. Donc Portique les modèles avec une pression d'eau très élevée ont tendance à utiliser plusieurs étapes de filtrage de l'eau.

L'eau passe d'abord par un filtre de 5 microns, puis de 1 micron et enfin de 0,5 micron. Plus l'eau est pure, moins votre machine s'usera. Mais le plastique étant facile à travailler, vous n'aurez pas besoin de la même puissance de feu que pour l'obsidienne. Un filtre de 5 microns devrait suffire dans ce cas, mais en avoir plus ne fait pas de mal.

2. Pompe à pression

Après avoir été soigneusement filtrée, l'eau est acheminée vers la pompe à pression. La pompe à pression doit pressuriser l'eau pour lui donner son énergie potentielle. Il existe plusieurs pompes différentes pour ce travail.

• Pompe d'intensification

Les pompes d'intensification sont généralement utilisées dans les jets d'eau à haute pression. La pression peut atteindre 94 000 psi. Ces pompes sont encombrantes et nécessitent un système de refroidissement spécifique pour fonctionner.

Les pompes d'intensification sont composées de deux éléments principaux. L'un d'eux est responsable de la mise sous pression de l'eau. Il y parvient en faisant osciller deux pistons à haute pression. Cette action transforme l'eau à basse pression en eau à haute pression. Une chambre cylindrique séparée stocke l'eau sous pression et la stabilise.

• Pompe à entraînement direct

Les pompes à entraînement direct sont moins intenses que les pompes à intensification (sans jeu de mots), qui plafonnent à environ 60 000 psi. Ces pompes utilisent un seul moteur électrique. Le moteur entraîne une courroie qui entraîne un vilebrequin relié à plusieurs pistons. Le mouvement du piston génère la pression de l'eau.

3. Trémie d'abrasif

L'élément majeur suivant est la trémie d'abrasif. La trémie d'abrasif est l'unité de stockage où vous mettez votre abrasif. Le grenat est placé dans cet élément qui ressemble étrangement à une trémie à blé. L'abrasif passe par le tamis filtrant situé en haut.

Sous la zone de stockage de la trémie se trouve le réservoir sous pression. Il s'agit d'une petite chambre de pression qui ajoute un peu de force aux grains d'abrasif. La pression générée dans cette section est uniquement suffisante pour pousser l'abrasif à travers un tuyau jusqu'à la tête de coupe. Elle n'a pas d'autre fonction. Le tube se raccorde sur le côté de la tête de coupe.

4. Tête de coupe

La tête de coupe est l'endroit où l'eau sous pression sort de la machine. Elle sert à découper des matériaux tels que le métal, le minéral ou le plastique. Bien qu'elle paraisse petite par rapport aux autres composants de la découpeuse à jet d'eau, elle comporte un certain nombre de modules intéressants.

• Orifice en diamant

L'orifice en diamant est le minuscule trou qui pousse l'eau sous pression vers l'extérieur. L'orifice est si petit qu'il faut un microscope pour le voir. Le rôle de l'orifice est d'augmenter la pression de l'eau. Le principe est le même que celui qui consiste à passer le doigt sur un tuyau d'arrosage pour que l'eau s'écoule plus finement et plus fort.

• Tube abrasif

Juste en dessous de l'orifice Diamant se trouve un tube qui se connecte au réservoir d'abrasif. Il mène à une chambre de mélange située au-dessus de la tête de coupe. La chambre de mélange est un grand tube cylindrique qui stocke le grenat. Depuis la chambre de mélange, le grenat s'écoule dans le tube de mélange situé sous l'orifice diamant par l'intermédiaire d'un autre tuyau.

• Tube de mélange

Le tube de mélange situé sous l'orifice diamanté est un tube creux d'un diamètre très étroit. Mais il s'agit pratiquement d'un trou géant par rapport à l'orifice du diamant. Ainsi, lorsque l'eau s'engouffre dans l'orifice du diamant, elle crée un vide dans cette chambre. Le vide tire le grenat du tube de mélange, qui se mélange alors à l'eau à haute pression et sort par la buse.

5. Réservoir

L'espace situé sous la tête de coupe est votre poste de travail. Sur les modèles de découpeuses à jet d'eau industrielles, le poste de travail se trouve au-dessus d'une unité de stockage appelée simplement "réservoir". Le réservoir est une vaste zone où l'eau et les débris s'accumulent lorsque vous commencez à découper. 

Il y a des nervures de soutien au-dessus du réservoir. Vous pouvez utiliser des pinces à genouillère pour fixer votre matériau aux nervures de support. Cela empêchera le jet d'eau de déplacer le matériau lors de la découpe. Notez que les nervures de support s'usent à l'usage et que vous devrez les remplacer de temps en temps.

6. CNC

Vous contrôlez le mouvement de la tête de coupe à l'aide d'un ordinateur. La plupart des découpeurs au jet d'eau sont équipés d'un menu informatique très facile à utiliser, dans lequel vous pouvez préprogrammer la façon de découper votre matériau. Le logiciel comprend également des préréglages pour différents types de matériaux. En sélectionnant ces préréglages, vous calibrerez automatiquement votre machine pour qu'elle s'adapte mieux au matériau en question.

Quels sont les types de plastique qui peuvent être découpés au jet d'eau ?

Vous pouvez couper tous les types de plastique avec une découpeuse à jet d'eau. Il s'agit de matières plastiques thermoplastiques et thermodurcissables. Voici une liste des plastiques les plus courants :

• Acrylique
• Fibre de verre
• Polyester
• Polycarbonate
• polypropylène
• Vinyle ou PVC
• Epoxy
• Silicone
• Caoutchouc
• Ester de cyanate
• PEHD - Polyéthylène haute densité
• Chlorure de polyvinyle non plastifié (UPVC)

Applications de la découpe au jet d'eau du plastique

L'industrie du plastique fait bon usage de la technologie de découpe au jet d'eau, car le matériau est très compatible avec cette méthode de découpe. Voici quelques secteurs courants où l'on peut s'attendre à ce que le plastique soit découpé au jet d'eau :

1. L'industrie automobile

L'industrie automobile est l'une des plus grandes bénéficiaires des découpeurs à jet d'eau. De nos jours, les automobiles utilisent de nombreuses pièces en plastique, depuis les extérieurs en fibre de carbone jusqu'aux sièges, aux rembourrages et à de nombreux autres composants mécaniques. Même les pare-brise sont souvent fabriqués à partir de feuilles d'acrylique.

Les découpeurs à jet d'eau ont une capacité de coupe extrêmement précise et peuvent découper des objets en trois dimensions. Elles constituent donc un excellent outil pour découper des composants en plastique sans en endommager l'intégrité.

2. Ingénierie navale

L'industrie de l'ingénierie navale fait un usage pratique des découpeurs à jet d'eau, tout comme l'industrie automobile. La construction navale moderne utilise beaucoup de plastique dur et de plastique de qualité marine pour divers composants. Les découpeuses à jet d'eau sont un bon outil pour manipuler ces pièces.

L'acrylique de qualité alimentaire, par exemple, est un matériau très résistant qui peut supporter une usure brutale. Mais la construction navale exige des coupes de précision. Les découpeurs à jet d'eau sont très utiles pour ce type de matériaux.

3. Construction résidentielle et non résidentielle

La construction et la décoration utilisent souvent des matériaux plastiques. Par exemple, les cadres de fenêtres en plastique sont presque exclusivement fabriqués en PVC rigide. On trouve également de nos jours des blocs de construction en nylon, car il s'agit d'une solution beaucoup plus solide que les blocs ordinaires. Ces matériaux peuvent être découpés, façonnés et finis à l'aide d'une découpeuse à jet d'eau.

4. Industrie du jouet

L'industrie du jouet utilise principalement diverses techniques de moulage pour fabriquer ses produits, mais on assiste depuis peu à une augmentation de l'utilisation des découpeuses à jet d'eau. La principale raison en est que les découpeurs à jet d'eau sont plus faciles à utiliser, plus efficaces et plus rentables.

De nombreux jouets ou pièces de jouets sont fabriqués à l'aide de découpeuses à jet d'eau. Une autre raison pour laquelle les gens l'utilisent est qu'il y a très peu de pertes de matériaux lors de l'utilisation du jet d'eau. Cela permet de réduire les coûts de production.

Avantages de la découpe au jet d'eau du plastique

Les avantages de Découpeurs à jet d'eau dans l'industrie du plastique sont nombreux. Les nouvelles têtes de découpe à 5 axes ont ajouté des capacités de découpe 3D qui ouvrent la voie à de nouvelles opportunités. Voici quelques avantages classiques :

1. Bon pour la coupe de matériaux sensibles à la chaleur

Les découpeurs à jet d'eau coupent sans produire de chaleur, de fumées ou de réactions chimiques. C'est donc la méthode idéale pour découper des matériaux sensibles à la chaleur comme le plastique. L'eau à haute pression découpe le plastique en broyant les couches de plastique par érosion. Cette méthode est excellente car elle permet à votre machine de découper des matériaux que vous ne pourriez pas utiliser avec une machine à commande numérique, comme un laser ou un découpeur plasma.

2. Découpe de précision en 3D

La tête de découpe à 5 axes peut vous permettre de découper le plastique sous un grand nombre d'angles différents. Ces têtes de coupe peuvent se déplacer entre zéro et quatre-vingt-dix degrés. Ce mouvement angulaire permet une découpe et une mise en forme en trois dimensions, ce qui permet de réaliser des conceptions complexes.

3. Volume plus élevé des coupes

Les découpeurs à jet d'eau sont beaucoup plus tolérants que les découpeurs laser ou plasma en ce qui concerne l'épaisseur du matériau. Vous pouvez empiler plusieurs couches de matériaux et obtenir la même précision de coupe. Cela permet de gagner du temps et de réduire considérablement les coûts d'exploitation.

Cela est particulièrement utile pour découper des objets de grande taille tels que des blocs de construction, des pierres ou des plaques de métal. La méthode d'empilage fonctionne également pour les tôles ou les plaques de métal. Vous pouvez les empiler les unes sur les autres. Cela vous permettra de découper plus de matériaux à la fois.

4. Finition lisse

De nombreuses méthodes de coupe industrielles laissent des bords dentelés ou effilés en raison de la tension superficielle. Ces arêtes doivent ensuite être rectifiées et faire l'objet d'une seconde finition. En revanche, les découpeurs à jet d'eau coupent avec une finition lisse, ce qui évite une deuxième finition. Une étape entière de la chaîne de production est ainsi supprimée, ce qui réduit le temps de production.

5. Fonctionnement respectueux de l'environnement

Les coûts d'exploitation des découpeurs à jet d'eau sont minimes par rapport à ceux des autres découpeurs à commande numérique. Cela signifie qu'elles laissent moins d'empreinte carbone et qu'elles sont comparativement moins chères à long terme. Les matériaux utilisés pour le processus de découpe se limitent à l'eau et au grenat. Tous deux peuvent être recyclés dans leurs installations respectives. Il n'y a donc pas de déchets chimiques.

Conseils et précautions pour la découpe au jet d'eau du plastique

Découpeurs à jet d'eau sont des outils de coupe très précis et extrêmement puissants. Il existe donc des risques associés auxquels vous devez prêter attention. Voici une liste des principaux risques :

1. Entretien régulier

Les découpeurs à jet d'eau doivent faire l'objet d'un entretien régulier et approfondi pour fonctionner au maximum de leur efficacité. Chaque fois que vous mettez la machine en marche, prenez l'habitude de vérifier chacun de ses composants et de nettoyer ce qui doit l'être.

Calibrez également votre machine et effectuez quelques coupes d'essai avant de mettre votre matériau à découper. Un mauvais réglage peut ruiner votre précieux matériau. Suivez les instructions du fabricant pour entretenir correctement la machine.

2. Remplacer les pièces usées

Vous devrez remplacer périodiquement certaines pièces pour garantir des conditions de fonctionnement optimales. L'orifice diamanté, le tube de mélange, le bouclier de soufflage et les nervures de support sont parmi les pièces les plus facilement usagées. Techniquement, vous pouvez continuer à utiliser les nervures de support tant qu'elles ne se cassent pas, comme c'est le cas pour le bouclier anti-explosion. 

Mais le tube de mélange et l'orifice diamanté doivent être remplacés dès qu'ils sont usés. Sinon, la qualité de la coupe s'en ressentira. Les buses usées entraînent souvent des coupes irrégulières au lieu d'une finition lisse.

3. Fixer le matériel

Lorsque vous coupez quoi que ce soit, assurez-vous que le matériau est fermement fixé aux nervures de support. Utilisez plusieurs pinces à genouillère si nécessaire. Le plastique étant très léger par rapport aux plaques de métal, celles-ci ne resteront pas en place si vous ne les stabilisez pas.

6. L'équipement de protection

Utilisez toujours un équipement de protection lorsque vous manipulez des découpeuses à jet d'eau. Les protège-genoux et les lunettes de sécurité sont indispensables. Les protège-genoux protègent vos pieds au cas où vous calibreriez mal la machine et où l'eau serait projetée vers vos pieds.

En outre, vous devez également respecter toutes les autres directives standard de votre lieu de travail lorsque vous manipulez de telles machines. La plupart des usines ont mis en place des réglementations à ce sujet.

Conclusion

Nous espérons que ce guide vous a aidé à comprendre l'importance de la technologie de découpe au jet d'eau. Découpe au jet d'eau du plastique est une méthode de découpe très efficace utilisée dans de nombreuses industries. Les découpeurs à jet d'eau sont respectueux de l'environnement et leur coût d'exploitation est beaucoup moins élevé. Elles deviennent donc rapidement une technologie courante dans de nombreux secteurs.

Si vous souhaitez acquérir votre propre machine à jet d'eau, n'hésitez pas à nous contacter à l'adresse suivante IVYCNC. Nous disposons d'un une liste exhaustive de découpeurs à jet d'eau de qualité industrielle équipés des dernières technologies.

FAQ pour la découpe au jet d'eau du plastique

Lorsque l'on parle de découpeurs à jet d'eau, certaines questions reviennent plus souvent que d'autres. Voici donc une liste de ces questions :

Quelle est la vitesse de coupe d'un jet d'eau ?

La vitesse de coupe dépend du type de matériau à couper. Mais les coupes plus lentes donnent généralement une finition plus lisse.

Les découpeurs à jet d'eau peuvent-ils découper des matériaux épais ?

Oui, les découpeuses à jet d'eau peuvent découper des matériaux épais. L'empilage de plusieurs couches d'un même matériau est une stratégie valable avec les découpeuses à jet d'eau, car elle permet de gagner du temps.

Un jet d'eau peut-il découper des formes 3D ?

Oui, c'est possible, mais vous aurez besoin d'une tête de découpe à 5 axes pour cela. Une tête de découpe à 3 axes ne peut pas découper des formes 3D.

Quelle est la précision d'une découpeuse à jet d'eau ?

Le mouvement d'une découpeuse à jet d'eau a une précision de l'ordre du millième de pouce dans le menu CNC.