Découpe à l'eau, également connu sous le nom de couteau à jet d'eau, fait référence à une sorte de technologie de découpe au jet d'eau à haute pression, c'est une machine de découpe à eau à haute pression. Sous le contr?le de l'ordinateur, la pièce peut être sculptée arbitrairement et elle est moins affectée par la qualité du matériau traité. En raison de sa facilité d'utilisation et de son bon rendement, la découpe à l'eau devient progressivement la méthode de découpe courante dans la technologie de découpe industrielle.

Développement historique

Découpe précoce de l'eau parce que la pression de l'eau est très faible et qu'aucun abrasif n'est ajouté, elle ne peut être utilisée que pour couper du papier et d'autres matériaux souples et peu résistants, ce qui signifie que sa plage d'application est très étroite.

Plus tard, avec le développement de la technologie, la pompe à eau haute pression peut être utilisée pour couper plus de matériaux. La découpe à l'eau au début dépendait entièrement de la pression de l'eau pour couper les matériaux, mais uniquement en coupant des matériaux avec une résistance inférieure à la pression de l'eau, l'application est toujours limitée.

Le Dr Norman Franz a toujours été reconnu comme le père du couteau à eau. Il a été le premier à étudier les outils de coupe au couteau à eau à ultra-haute pression (UHP). L'ultra-haute pression est définie comme supérieure à 30 000 psi. Le Dr Franz, ingénieur forestier, voulait trouver une nouvelle fa?on de couper de gros troncs dans le bois. En 1950, Franz a d'abord placé des objets lourds sur la colonne d'eau, for?ant l'eau à travers une minuscule buse. Il a acquis un jet à haute pression court (dépassant plusieurs fois la pression actuelle) et a pu couper du bois et d'autres matériaux. Ses recherches ultérieures ont impliqué un écoulement plus continu, mais il a trouvé très difficile d'obtenir des pressions élevées continues. Dans le même temps, la durée de vie des pièces est calculée en minutes, pas en semaines ou en mois aujourd'hui.

En 1979, le Dr Mohamed Hashish a commencé à étudier les moyens d'augmenter l'énergie de coupe des couteaux à eau dans le laboratoire de recherche de Frow pour couper les métaux et autres matériaux durs. Le Dr Hashish est reconnu comme le père du couteau à eau de sable. Il a inventé la méthode consistant à ajouter du sable à un couteau à eau ordinaire. Il utilise le grenat (un matériau couramment utilisé sur le papier de verre) comme du sable. Avec cette méthode, les couteaux à eau (contenant du sable) peuvent couper presque tous les matériaux. En 1980, les coupeurs d'eau ont été utilisés pour la première fois pour couper les métaux, le verre et le béton.

Principe de fonctionnement de la découpe au jet d'eau

Le jet d'eau de coupe d'eau part d'une pompe sous pression et passe à travers un tube de mélange haute pression pour produire une pression de 60 000 PSI, qui est ensuite éjectée de la buse de coupe. Pendant le processus de conception, de petites fuites peuvent endommager de fa?on permanente les composants et causer des dommages. Par conséquent, les fabricants et les ingénieurs géreront avec soin le traitement des matériaux à haute pression, en utilisant une technologie spéciale pour combiner ces machines. Les utilisateurs n'ont besoin que de connaissances opérationnelles de base.

La machine de découpe a été appliquée dans l'industrie en 1982, et elle a été introduite pour la première fois en 1970. Elle est principalement utilisée dans les industries automobile, aérospatiale et verrière de l'industrie, et la précision est continuellement améliorée à partir de ces découpes. La fraise abrasive peut atteindre une pression de 55 000 PSI, qui est injectée à travers une petite buse à une vitesse de 762 m / s, soit 2,5 fois la vitesse du son.

Mélanger le sable de grenade dans ce jet d'eau à grande vitesse, le mélanger dans un tube mélangeur puis l'éjecter directement du tube de sable vers le matériau en cours de traitement à une vitesse de 305 m/s. Ce processus de coupe est en fait un processus de meulage et de coupe. Le processus, cette puissance et ce mouvement sont tous produits par l'eau.

La pompe de surpression repressurise l'eau pour atteindre la pression souhaitée. Il convient de noter que l'abrasif ne peut pas être ajouté à la conduite d'eau ou d'eau à haute pression car la conduite s'usera rapidement. Par conséquent, il ne peut être ajouté qu'à la position de la buse pour mélanger l'eau et l'abrasif. En même temps, il ne faut pas qu'il soit trop près de la sortie, car il faut lui donner une vitesse pour accélérer, seul l'abrasif a un certain débit pour avoir la capacité de coupe. Afin d'éviter le mélange abrasif de l'abrasif et de l'eau, les buses de coupe à eau sont faites de matériaux très durs et à haute résistance tels que les composites céramiques au carbure de tungstène.

Avantages de la découpe au jet d'eau

Quels sont donc les avantages de la découpe à l'eau par rapport aux méthodes de découpe traditionnelles?

Peut être coupé dans une large gamme. Il peut couper la plupart des matériaux tels que le métal, le marbre, le verre et plus encore.

Bonne qualité de coupe. La coupe à l'eau crée une coupe lisse qui ne crée pas de bords rugueux et ébarbés.

Pas de traitement à chaud. Coupe à l'eau car elle est coupée avec de l'eau et des abrasifs, ne génère pas de chaleur (ou produit très peu de chaleur) pendant le traitement, et cet effet est idéal pour les matériaux qui sont affectés par la chaleur. Tels que: titane.

écologique. La coupe à l'eau est coupée avec de l'eau et du sable. Ce type de sable ne produit pas de gaz toxique lors du traitement et peut être directement rejeté, ce qui est plus respectueux de l'environnement.

La découpe à l'eau ne nécessite pas le remplacement de l'unité de coupe et une seule buse peut traiter différents types de matériaux et de formes, ce qui permet d'économiser du temps et de l'argent.

Inconvénients de la découpe au jet d'eau

Le co?t de l'équipement de découpe à l'eau est le deuxième après la découpe laser, la consommation d'énergie élevée, les co?ts de maintenance élevés et aucune vitesse de découpe. Tous les abrasifs étant jetables, ils sont rejetés une fois dans la nature. La pollution de l'environnement qu'elle entra?ne est également grave.

Résultat de coupe de la découpe au jet d'eau

épaisseur de coupe

L'épaisseur de la coupe à l'eau peut être très épaisse, de 0,8 à 100 mm ou même plus épaisse.

Vitesse de coupe

La vitesse de découpe à l'eau est la plus lente par rapport à la découpe au fil et au laser, et est totalement inadaptée à la production de masse.

Précision de coupe

La découpe à l'eau ne produit pas de déformation thermique avec une précision de ± 0,1 mm. Si une machine de découpe à l'eau dynamique est utilisée, la précision de coupe peut être améliorée et la précision de coupe peut aller jusqu'à ± 0,02 mm, éliminant la pente de coupe.

Largeur de fente

La fente découpée à l'eau est environ 10% plus grande que le diamètre du tube de couteau, typiquement 0,8-1,2 mm. à mesure que le diamètre du tube de pon?age augmente, l'incision devient plus grande.

Qualité de surface de coupe

La découpe à l'eau ne modifie pas la texture du matériau entourant la couture de découpe. Les méthodes de découpe thermique, telles que la découpe laser, modifient la texture autour de la zone de découpe.