La découpe au jet d’eau, une technologie accessible à tous

Découpe au jet d'eau

Publié le : 12 mai 20226 mins de lecture

Est-il possible de couper avec de l’eau ? Et si oui, quels matériaux ?

Des questions telles que celles susmentionnées se posent spontanément lorsque l’on est confronté à des processus industriels tels que la découpe à l’eau.

Il est certes bien connu qu’un puissant jet d’eau concentrée peut provoquer une déformation, voire une compression, s’il agit sur des matériaux tels que les plastiques, les mousses et les composés cellulaires.

En revanche, il peut être difficile d’imaginer utiliser un jet d’eau comme outil de coupe sur des matériaux typiquement plus durs et plus résistants comme le métal ou la pierre. Pourtant, c’est possible, à tel point que la technique de découpe jet d’eau, s’est rapidement imposée comme l’une des meilleures solutions pouvant être adoptées dans le domaine de la transformation industrielle.

La découpe au jet d’eau : 3 avantages par rapport à la découpe à l’emporte-pièce

La technique de découpe au jet d’eau est similaire à celle de la découpe à l’emporte-pièce : il n’y a pas d’emporte-pièce, bien sûr, mais un jet d’eau très puissant, pouvant atteindre des pressions de 7 000 bars. Cela permet de résoudre les problèmes liés aux matériaux plus rigides et plus compacts.

Ces derniers, en effet, ne peuvent pas toujours être traités par découpe à l’emporte-pièce. En effet, leur épaisseur est supérieure aux dimensions sur lesquelles la découpe à l’emporte-pièce peut traditionnellement agir.

En comparaison, la découpe au jet d’eau offre trois avantages très importants :

– L’absence de coûts liés au réglage de l’outil pour chaque opération d’usinage spécifique ;

– L’action de refroidissement du jet d’eau, qui élimine la chaleur des pièces à traiter ;

– La plus grande durabilité de l’outil de coupe qui, n’étant pas solide, ne peut s’user ou s’émousser après un certain nombre d’opérations. Ainsi, il n’est pas nécessaire de le remplacer ou de l’affûter comme ce serait le cas, par exemple, pour une lame ou une mèche de perceuse.

Après avoir précisé en quoi consiste la technique de découpe jet d’eau et quels sont ses principaux avantages, il reste à expliquer comment elle fonctionne.

Vous pouvez également en apprendre plus sur le sujet via le site flowwaterjet.fr.

Découpe à l’eau : le principe de fonctionnement

Le principe de base est le suivant : la découpe est obtenue au moyen de la compression exercée par un flux continu d’eau mélangé à des granulés abrasifs très fins. Cette eau, tirée à très haute pression par une buse concentrée, s’écrase sur la structure du métal, qui commence à s’effriter au bout du compte.

En effet, la puissance du jet exerce une action disruptive tandis que l’abrasif, qui y est contenu et tiré à très haute vitesse, grave le matériau à découper.

Le résultat est un effet très similaire à celui obtenu après l’action d’un disque abrasif, à la différence que celui-ci n’est pas solide (sauf en partie). En revanche, il possède une certaine plasticité grâce à laquelle il ne s’use pas et ne produit pas de forte chaleur ni de bavures.

L’action du jet d’eau : une puissante onde de choc

L’outil utilisé lors de la technique de coupe est une sorte d’injecteur (également appelé tête de coupe) qui reçoit à son entrée un flux d’eau à très haute pression provenant d’une pompe amplificatrice ; celle-ci le pousse à travers des tuyaux métalliques très résistants.

Typiquement, l’outil est auto-aligné grâce à un contrôle précis opéré par une unité de commande à réglage numérique agissant sur un système motorisé multi-axes.

L’eau poussée dans l’injecteur est littéralement « tirée » à travers une buse conique calibrée (autrement appelée « focalisateur ») qui, en rétrécissant le jet, à la même pression, augmente sa vitesse. Ainsi, l’eau, éventuellement mélangée aux granulés, s’échappe à une vitesse pouvant atteindre quatre fois la vitesse du son et génère une onde de choc très puissante qui frappe la pièce.

Pour avoir une idée de la force exercée par le jet d’eau, il suffit de considérer l’équation suivante : la pression de 7 000 bars correspond à 6 908 kg/cm² et le béton utilisé dans la construction ne supporte « que » 325 kg/cm² !

Cette lame virtuelle permet de découper pratiquement tous les matériaux, métalliques et non-métalliques, dans n’importe quelle forme et jusqu’à une épaisseur de 300 mm.

Pour résister à l’abrasion que peut provoquer l’ajout de granulés, l’injecteur est fabriqué dans des matériaux extrêmement durs tels que le diamant synthétique.

La découpe jet d’eau : une technique polyvalente et précise

La technologie de découpe Jet d’eau est actuellement le procédé d’usinage le plus polyvalent du secteur, car elle peut être appliquée à une grande variété de matériaux ainsi qu’à différentes opérations d’usinage. Il s’agit également d’une technique facile à mettre en œuvre qui :

– Ne nécessite pas d’usinage supplémentaire, tel que l’élimination des bavures causées par les forets hélicoïdaux ;

– Ne provoque pas de déformations mécaniques ;

– Ne provoque pas de déformations thermiques, typiques de l’usinage avec des outils traditionnels ou de la découpe thermique ;

– Garantit une grande précision, puisque le jet d’eau sous pression peut avoir un diamètre aussi petit que 1 mm.


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