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Automatisation de la découpe
La technologie au jet d'eau est un processus de coupage à froid dans lequel de l'eau supersonique ou de l'eau et de l'abrasif sont utilisés pour couper le matériau.
Pourquoi ce processus est-il largement répandu chez les fabricants ? Voici quelques raisons :
Le coupage au jet d'eau est un processus polyvalent, car le jet d'eau peut couper pratiquement n'importe quel matériau. Le processus utilise un jet d'eau à ultra-haute pression pour transporter un grain abrasif. Ce jet d'eau abrasif effectue la coupe au moyen d'une action de sciage mécanique, ce qui donne une surface lisse et coupée avec précision. Les limitations incluent des matériaux très fragiles, tels que le verre trempé et certaines céramiques.
Le jet d'eau est également très précis. Il a une largeur de saignée très étroite, ce qui permet de découper des contours fins et de produire des pièces à haute tolérance. Cependant, c'est un processus très lent et coûteux par rapport au plasma sur la plupart des métaux.
ESAB propose une combinaison brevetée de jet d'eau et de plasma sur la même machine. Cette option vous permet de profiter de la précision du jet d'eau là où vous avez besoin de précision. Il bénéficie également de la vitesse et du faible coût du plasma là où une haute précision n'est pas nécessaire. Il est ainsi possible de produire les pièces dont vous avez besoin pour un coût nettement inférieur, en beaucoup moins de temps.
Le processus de coupage au jet d'eau commence avec une pompe intensificateur, qui crée la pression d'eau ultra-haute pression (jusqu'à 90 000 psi) nécessaire à la découpe de matériaux durs.
La pompe intensificateur utilise une pression hydraulique sur le système d'eau. Un moteur de grande puissance entraîne une pompe hydraulique, créant une pression hydraulique qui actionne un piston dans un cylindre.
Les différents composants de la pompe intensificateur comprennent :
L'eau propre est aspirée par l'entrée d'eau à basse pression (1) et propulsée à travers le filtre d'entrée (3) puis dans l'intensificateur par les clapets anti-retour d'entrée (4). La pompe hydraulique (5) met sous pression le fluide hydraulique et fait alterner la pression d'avant en arrière entre les deux côtés du piston hydraulique (6). Cela met à son tour sous pression l'eau dans l'intensificateur. L'eau sous pression s'écoule de l'intensificateur et dans l'accumulateur (7), ce qui aide à lisser les ondulations de pression. Elle s'écoule ensuite à travers des tubes à haute pression jusqu'à la tête de coupe (9). Le flux d'eau vers la tête de coupe est contrôlé par la vanne d'arrêt (8). Cela permet à la CNC de démarrer et d'arrêter le processus de découpe au moment opportun. Dans la tête de coupe (9), l'abrasif grenat est mélangé à l'eau à haute pression dans la chambre de mélange. Le flux de l'abrasif grenat est contrôlé par le système de dosage de l'abrasif (10).
La pression hydraulique est amplifiée par le rapport du plus grand cylindre hydraulique poussant un piston plus petit dans un cylindre rempli d'eau, créant ainsi la pression d'eau ultra-élevée. Par exemple, supposons que la taille du cylindre hydraulique est 20 fois supérieure à la taille du cylindre d'eau. Ensuite, une pression hydraulique de 3 000 PSI (par pouce carré) est intensifiée à une pression d'eau de 60 000 PSI, ou avec un rapport de 30:1 de pression d'eau de 90 000 PSI.
L'eau sous pression est acheminée vers une tête de coupe par un tube haute pression ou un tuyau. Au niveau de la tête de coupe, l'eau à haute pression est appliquée à un orifice d'un diamètre typique allant de 0,005 po à 0,020 po. Cet orifice est fabriqué dans un diamant ou un saphir, pour résister à l'abrasion de l'eau à haute pression. L'orifice définit et crée le flux d'eau qui traverse le matériau.
Une fois que le jet d'eau sort de l'orifice, un abrasif peut être ajouté au flux d'eau, pour lui permettre de couper les matériaux durs. Lors de la découpe de matériaux durs, notamment l'acier, l'acier inoxydable, l'aluminium, la pierre, le bois, le plastique, le verre, etc., c'est l'abrasif qui effectue la coupe réelle à l'aide d'une action de type sciage mécanique.
L'abrasif est généralement du grenat broyé, le même type de matériau souvent utilisé que l'abrasif sur papier de verre. Certaines applications spéciales utilisent d'autres types d'abrasifs.
Lors de la découpe de matériaux mous, tels que le caoutchouc, le cuir, le tissu, le papier, le carton, l'isolation, la mousse, etc., le jet stream ultra-haute pression effectue la coupe et aucun abrasif n'est utilisé.
ESAB fabrique les machines de coupage au jet d'eau CNC Hydrocut pour les grandes et petites applications de découpe et peut personnaliser une machine pour répondre à vos besoins précis.