FAQ – Questions générales

La coupe au jet d’eau présente des avantages considérables par rapport au laser, bien que ce dernier soit beaucoup plus productif dans quelques applications spécifiques:

• Aucune limite d’épaisseur
• Aucune altération thermique ou mécanique
• Aucune limite de matériau
• Flexibilité maximale dans les usinages et les applications (du caoutchouc au titane, del’éponge à la céramique, du polystyrène au métal dur 60 Roc., du verre à la pierre, des joints aux matériaux composites)
• Aucun problème environnemental (absence de fumées et de poussières), s’agissant d’une technologie propre qui n’utilise que de l’eau et de l’abrasif écologique
• Cout d’usinage réduit
• Hautes performances
• Trou passant et canal de coupe de 0,1 – 1,5 mm
• Précisions de 0,05 – 0,15 mm
• Aucune nécessité de fixation de la pièce dans de nombreuses applications
• Usage de têtes multiples synchronisées pour une plus grande production
• Entretien facile, directement par le client final
• Investissement sensiblement inférieur

L’EDM est une technologie extrêmement précise, mais très lente : grâce à la nouvelle technologie I.T.C. (Intelligent Tapering Control™), il est possible de produire des pièces avec une précision proche de celle de l’EDM, tout en réduisant les temps et les coûts de 50 à 80 %.

Vu l’absence de fixation de la pièce et étant donné qu’il s’agit d’une coupe passante, n’importe quelle forme peut être réalisée avec une coupe unique, qu’elle soit interne ou externe, sans devoir déplacer la pièce et effectuer des opérations secondaires.

En outre, le rebut reste entier et conserve une plus grande valeur par rapport au copeau du fraisage.

Le plasma et le découpage au chalumeau sont des coupes thermiques qui déforment le matériau et laissent une zone altérée ou écrouie qui exige souvent une opération secondaire d’ébavurage : la coupe au jet d’eau évite tout ceci, en produisant une séparation précise, propre et froide du matériau.

La coupe par sablage humide, en outre, n’a pas de limites d’épaisseur, et avec son outil de coupe (le diamètre du jet) d’1 mm elle permet de mieux optimiser le matériau en réduisant le rebut.

La plupart des utilisateurs s’attend à une tolérance de ±0,1 mm: pour avoir une précision plus étroite l’on peut choisir la nouvelle technologie I.T.C. à contrôle de la conicité de la coupe, un système d’usinage et une machine plus performante.

La coupe noyée permet de réduire le bruit de l’usinage jusqu’à 75 dB et élimine les sablages éventuels sur la surface du matériau pendant le perçage.

Le seul problème est le fait que l’usinage n’est pas visible : il est conseillé d’acheter le système en option de gestion du niveau, de manière à pouvoir le lever ou le baisser en quelques secondes afin de vérifier la qualité du processus.

Jusqu’à 150 mm pour des productions quotidiennes.
Des applications de laboratoire ont permis de couper même jusqu’à 300 mm.
Dans tous les cas, la plupart des applications d’une bonne valeur et avantageuses se trouvent entre 5 et 50 mm d’épaisseur.

Le abrasif Garnet est le plus répandu: c’est le meilleur compromis en termes de performances, durée des composants, cout d’usinage et impact environnemental.

La granulométrie la plus courante est de 80 mesh : l’on utilise aussi celui à 120 mesh pour améliorer la qualité de la coupe et, dans des applications spéciales, celui à 180 ou jusqu’à 220 mesh pour éliminer les bavures sur les très petites épaisseurs, ou pour des perçages ultra-petits, de 0,5 mm, sur des matériaux durs.

L’olivine aussi a été utilisée dans certaines applications, mais elle donne des performances sensiblement inférieures en raison de sa faible dureté.

La plus grande pression de projet de la pompe multiplicatrice de pression est de 4 130 bar, bien que le standard de 3 800 bar soit le plus utilisé afin d’optimiser les couts d’entretien et de garantir de hautes performances.

L’épaisseur de coupe avec le jet d’eau seul part de 0,1 mm, tandis que celle avec sablage humide va de 0,5 mm à 1,5 mm car le jet d’eau devient le véhicule de transport de l’outil abrasif, qui est mélangé et éjecté par un tuyau viseur d’un diamètre 3 fois plus grand par rapport à l’orifice.

Dans une condition normale d’usinage par coupe au jet d’eau, la conicité dépend de la vitesse de coupe : plus l’usinage est rapide, et plus le jet est dévié en se fermant sur l’épaisseur, ce qui augmente la conicité de 0,1 mm minimum jusqu’à 0,4 mm par côté de coupe ; ceci veut dire que la partie inférieure de la pièce aura de plus grandes dimensions par rapport à la partie supérieure.

Le système I.T.C. (Intelligent Tapering Control™) permet d’éliminer cette conicité en compensant par un système d’inclinaison à 4 axes contrôlés.

Le débit d’eau dépend du diamètre de l’orifice, qui est directement proportionnel au débit et à la puissance de la pompe multiplicatrice:

• Orifice de 0,25 mm, débit de 1,9 l/min
• Orifice de 0,35 mm, débit de 3,63 l/min
• Orifice de 0,381 mm, débit de 4,1 l/min
• Orifice de 0,40 mm, débit de 4,69 l/min

Entre 400 et 1000 heures, il faut remplacer les joints à haute pression de la pompe.
Entre 80 et 120 heures, il faut remplacer le tuyau viseur en carbure-céramique.
Entre 500 et 1000 heures, l’on remplace l’orifice en diamant, tandis qu’entre 60 et 100 heures, celui en rubis ou en saphir.

Il faut environ 900 mm de cuve pour dissiper complètement toute l’énergie du jet qui sort de l’orifice à 3 Mach.

Il faut environ des centaines d’heures avant de détruire tout le plan de grilles : ces dernières sont fabriquées dans le commerce avec des dimensions identiques, de manière à pouvoir les tourner, les renverser, les déplacer et les remplacer entre elles.

La consommation d’abrasif dépend du débit de la pompe et surtout du diamètre de l’orifice et de son viseur (Ø Vis. = 3 x Ø Orif.) qui est utilisé pour la coupe:

• Øo 0,25 mm / Øv 0,76 mm = 300 g/min
• Øo 0,38 mm / Øv 1,02 mm = 450 g/min

Le jet d’eau perce automatiquement toutes les épaisseurs et tous les matériaux avec un diamètre de 1 à 2 mm, avec la possibilité de gérer sa pression en cas de matériaux fragiles.

En revanche, dans le cas de matériaux composites, il est nécessaire d’installer un accessoire de pré-perçage mécanique à gestion pneumatique, pour éviter le délaminage lors du perçage de gabarits internes.

La coupe au jet d’eau est fondamentalement un système simple à « mono-outil » qui, grâce à la gestion automatique de la CNC, permet de transformer un dessin réalisé par un logiciel WaterCad-Cam™ en une pièce finie.

Le logiciel est compatible avec d’autres CAD par DXF et contient tous les paramètres technologiques pour créer en quelques clics un programme de coupe personnalisée et complètement optimisée grâce au schéma de coupe automatique.

Un tableau des couts est également créé, pour la préparation automatique des devis.

Le cout de coupe inclut principalement 5 consommables, pour une valeur de 22 €/h environ: (main-d’œuvre, amortissement et élimination non compris)
Énergie électrique (en fonction de la puissance de la pompe)
Abrasif Grenat
Tuyau viseur
Orifice diamant
Entretien de la pompe
Ce cout peut varier en fonction du pays, en raison des couts différents de l’énergie électrique et de transport de l’abrasif.

Les centres d’usinage pour le compte de tiers vendent la coupe par sablage humide de 80 à 150 €/h, en fonction de l’application.

Les centres d’usinage pour le compte de tiers vendent la coupe par sablage humide de 80 à 150 €/h, en fonction de l’application.

Le bruit dépend de la distance de la buse du matériau : en cas de coupe noyée, le bruit est éliminé jusqu’à 75 dB ; en cas de coupe au-dessus du niveau de l’eau, l’on arrive à 85-95 dB environ.

Il est coupé.
Mais d’un point de vue statistique, le système de coupe au jet d’eau est l’une des technologies les plus sures, étant donné que pendant l’usinage le jet de sortie se trouve à 1-2 mm de distance du matériau et est toujours protégé par un protecteur local.

Aussi bien l’eau que l’abrasif grenat sont écologiques et non toxiques : en filtrant l’eau, elle peut être évacuée sans problèmes dans les égouts, tandis que l’abrasif doit être éliminé avec les matériaux inertes et non polluants.

En cas de coupe de matériaux polluants (comme les aciers), en revanche, il faut éliminer la boue dans des aires spéciales.

L’eau du réseau potable, filtrée jusqu’à 1 micromètre et adoucie, est parfaite pour le système : une purification plus profonde par OSMOSE INVERSE n’est pas nécessaire, car cela rendrait l’eau trop agressive.

Le traitement à l’eau présente de nombreux avantages par rapport à la flamme:

• Traitement au jet d’eau à haute pression seulement
• Exaltation de la couleur originale du matériau (absence de jaunissement donné par le flambage)
• Variations automatiques du degré de rugosité
• Absence de fumées, chaleur et pollution
• Traitement de surface pour n’importe quelle épaisseur (à partir de 10 mm)
• Nouveau traitement de surface pour tous les types de granit
• Nouveau traitement de surface pour le marbre et la pierre
• Hautes performances
• Cout de production réduit
• Flexibilité maximum des applications d’usinage.

De nombreuses finitions peuvent être obtenues, mais avec la caractéristique unique d’EXALTER LA COULEUR ORIGINALE DU MATÉRIAU, telles que:

• LÉGÈRE RUGOSITÉ
• PROFONDE RUGOSITÉ
• BURINAGE
• PATINAGE
• SABLAGE
• BOUCHARDAGE
• BROSSAGE
• EFFET CUIR
• EFFET SABLÉ

Le jet d’eau supersonique travaille à une pression qui peut être réglée en fonction de la finition que l’on souhaite obtenir et du type de matériau, plus ou moins fragile ou veiné.

Elles sont utilisées pour usiner les matériaux fragiles, afin d’obtenir une rugosité en surface ou pour ôter le polissage éventuel, qui empêcherait l’usinage WaterStone™.

Le débit d’eau dépend de la puissance de la pompe à haute pression: 28 l/min.

Toutes les 1500 heures, il faut effectuer une maintenance régulière de la pompe pour remplacer certains composants usés.
Toutes les 3000 heures, il faut par contre remplacer les pistons en céramique.
Les buses d’usinage se consomment en revanche toutes les 50-100 heures de travail.

60 kg/h environ.

La production dépend de la dureté du matériau et de la profondeur d’usinage que l’on souhaite obtenir:

LÉGÈRE RUGOSITÉ : entre 30 et 70 m²/h
PROFONDE RUGOSITÉ : entre 20 et 50 m²/h
BURINAGE : entre 10 et 20 m²/h
SABLAGE : entre 30 et 40 m²/h
BROSSAGE : entre 50 et 100 m²/h

Le système d’usinage est très simple car tous les tableaux d’usinage sont déjà présents dans l’API de contrôle, et il suffit de configurer la largeur de la plaque et la hauteur de la buse par rapport au matériau ; l’installation synchronise automatiquement tous les paramètres de translation de la buse, de manutention du convoyeur à rouleaux, de pression d’usinage, pour obtenir la finition souhaitée.

Le cout de coupe inclut principalement 4 consommables, pour une valeur de 20 €/h environ: (main-d’œuvre, amortissement et élimination non compris)

• Énergie électrique 90 kW
• Buses
• Eau
• Entretien de la pompe

Ce cout peut varier en fonction du pays, en raison des couts différents de l’énergie électrique.

Les centres d’usinage pour le compte de tiers vendent la coupe par sablage humide de 80 à 150 €/h, en fonction de l’application.

Étant donné que la buse pulvérise le jet d’eau supersonique sur une surface à une distance de 10-100 mm, le bruit peut être très fort, même jusqu’à 110 dB : c’est la raison pour laquelle l’installation est pourvue d’une cabine d’insonorisation, où les usinages sont exécutés, qui permet d’abattre le niveau de bruit jusqu’à 80-90 dB.

Après filtration, l’eau peut être évacuée sans problèmes dans les égouts, tandis que les scories de cuivre doivent être éliminées avec les déchets spéciaux, bien qu’elles puissent être réutilisées plusieurs fois pour le même procédé de sablage.

L’eau du réseau potable, filtrée jusqu’à 1 micromètre et adoucie, est parfaite pour le système : une purification plus profonde par OSMOSE INVERSE n’est pas nécessaire, car cela rendrait l’eau trop agressive.