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Une machine de découpe à jet d'eau CNC est une machine de découpe contrôlée par ordinateur qui utilise un jet d'eau haute pression, parfois mélangé à des matériaux abrasifs, pour découper une large gamme de substances. Bien qu'il existe différents types de jets d'eau CNC, ils effectuent tous la même tâche de base : utiliser un jet d'eau haute pression pour découper précisément divers matériaux.
Machines de découpe à jet d'eau pur :
Il s'agit d'un type de machine de découpe à jet d'eau qui utilise uniquement de l'eau haute pression pour effectuer le processus de découpe. Cette machine crée un jet d'eau déionisée ou distillée qui est propulsé à des pressions extrêmement élevées (60 000 psi ou plus) à travers une buse de petit diamètre. Le jet d'eau pur est idéal pour la découpe de matériaux souples comme le caoutchouc, la mousse ou les plastiques. Il minimise la déformation du matériau tout en produisant des coupes de haute qualité.
Machines de découpe à jet d'eau abrasif :
Contrairement à la machine de découpe à jet d'eau pur, le jet d'eau abrasif ajoute des abrasifs fins (comme du grenat, de l'oxyde d'aluminium ou du carbure de silicium) dans le jet d'eau haute pression. Le mélange est ensuite propulsé à travers une buse pour initier le processus de découpe. Les abrasifs améliorent les pouvoirs de coupe du jet d'eau, augmentant sa capacité à couper des matériaux plus durs et plus épais comme le métal, la céramique, le verre, la pierre et certains matériaux composites. Cette machine offre une grande précision et une qualité de coupe exceptionnelle.
Machines de découpe à jet d'eau multi-flux :
Ces machines à jet d'eau sont dotées de plusieurs jets d'eau abrasifs à commande indépendante. Cela signifie qu'ils ont plusieurs pompes haute pression alimentant des jets d'eau ou d'eau avec des abrasifs à travers des buses individuelles. L'avantage de la machine de découpe à jet d'eau multi-flux est qu'elle offre une vitesse de coupe plus élevée par rapport aux jets d'eau à flux unique. Ceci est particulièrement utile pour les opérateurs qui manipulent fréquemment de gros lots de matériaux dans les environnements de production.
De plus, les jets d'eau multi-flux offrent une meilleure efficacité et un coût opérationnel réduit en minimisant le temps passé à découper chaque pièce individuelle.
Machines hybrides laser à jet d'eau :
Ce sont des systèmes hybrides laser à jet d'eau qui combinent les technologies de découpe à jet d'eau abrasif et au laser en une seule machine. Chacune de ces méthodes de coupe a ses forces. Par exemple, la découpe au laser offre d'excellentes capacités pour les détails fins et les géométries complexes. Elle offre également une vitesse de traitement rapide. D'un autre côté, la découpe à jet d'eau abrasif excelle dans la découpe de matériaux épais et élimine le besoin d'une zone affectée par la chaleur. La combinaison de ces deux méthodes en un seul système offre aux concepteurs et aux fabricants une grande flexibilité. Cela leur permet de couper rapidement et facilement une large gamme de matériaux avec des épaisseurs différentes. Cela leur permet également d'utiliser une variété d'approches de coupe. Par conséquent, ils peuvent répondre rapidement à leurs besoins de production changeants.
Les performances et la qualité des machines de découpe à jet d'eau CNC dépendent largement de l'entretien de leurs composants clés. Un entretien régulier garantit une utilisation durable et une précision des coupes. Voici quelques pièces de jet d'eau CNC avec des conseils d'entretien :
Tête de coupe :
La tête de coupe est la partie la plus importante d'un jet d'eau. Elle possède un joyau (orifice) qui forme un jet d'eau haute pression pour couper les matériaux. En raison de son rôle, elle est susceptible de s'user. Le changement de la tête de coupe et le contrôle de son élévation sont deux moyens de garantir son entretien.
Pompe :
La pompe met l'eau sous pression dans une machine de découpe à jet d'eau. Elle est essentielle au processus de coupe car elle crée le jet. L'entretien de cette pièce implique des inspections régulières pour détecter les fuites. Les tuyaux qui s'affaissent et les joints endommagés sont généralement à l'origine des fuites. De même, la pression de l'eau et le couple doivent être testés régulièrement. Les basses pressions indiquent une usure et de faibles performances, tandis que le couple élevé signifie que la pompe fonctionne de manière optimale.
Système de contrôle :
Le système de contrôle d'une machine de découpe à jet d'eau CNC régule la pression et la vitesse de son jet. Cette partie contrôle également la conception assistée par ordinateur (CAO) du matériau qui est coupé. Entretenir cette partie signifie calibrer la machine régulièrement. Cela garantit que ses vitesses et pressions de coupe sont synchronisées avec les spécifications CAO. De plus, des mises à jour logicielles doivent être effectuées pour maximiser le potentiel de coupe et la précision de la machine.
Ensemble abdominal :
Cet ensemble est le système de transmission de puissance qui déplace la tête de coupe le long du chemin désigné pour la coupe. Il est équipé de rails de guidage, de moteurs linéaires et de roulements. L'entretien de cette partie implique le nettoyage et la lubrification des rails de guidage et des roulements. Cela empêche l'accumulation de débris qui affectent la précision de coupe.
Filtres et réservoirs :
Ces parties d'une machine de découpe à jet d'eau contiennent le fluide hydraulique et l'eau. Le filtre garantit que le fluide propre entraîne la pompe et le filtre tandis que le réservoir empêche les contaminants de pénétrer dans le système. L'entretien de ces pièces nécessite un nettoyage régulier du réservoir. Il garantit que les contaminants et les sédiments n'endommagent pas la tête de coupe ou la pompe.
De nombreuses industries utilisent largement les machines de découpe à jet d'eau CNC car elles peuvent couper divers matériaux. Voici quelques industries et scénarios où elles sont couramment utilisées :
Industrie du meuble :
Les jets d'eau CNC sont largement utilisés dans l'industrie du meuble pour personnaliser les meubles. Qu'il s'agisse de motifs décoratifs, de verre transparent ou de cloisons, ils peuvent être fabriqués selon les souhaits et à un prix abordable. De plus, ces machines laissent des bords propres, de sorte qu'un polissage supplémentaire est généralement inutile.
Industrie aérospatiale :
L'industrie aérospatiale doit tenir compte de la précision de coupe de la machine et de sa capacité à travailler avec divers matériaux, notamment le titane et la fibre de carbone. Les jets d'eau répondent aux exigences de cette industrie grâce à leur précision de coupe exceptionnelle et à leur capacité à manipuler divers matériaux sans provoquer de déformation.
Industrie automobile :
Les jets d'eau contribuent à la fabrication de voitures en découpant précisément les carrosseries et les intérieurs de voitures. Les jets peuvent également couper des matériaux durs comme le verre trempé, la fibre de carbone et la céramique, qui sont généralement utilisés dans les voitures haut de gamme. Couper ces matériaux avec un jet d'eau est plus facile et plus rapide qu'avec d'autres méthodes classiques.
Industrie de l'emballage :
Cette industrie utilise un jet d'eau pour couper des matériaux d'emballage comme le plastique, le carton et la mousse. L'avantage est que ces jets offrent une coupe sans contact. L'avantage de ceci est qu'il n'y aura aucune distorsion ou dommage aux matériaux, et une excellente efficacité de production sera atteinte.
Fabrication de bijoux :
Les designers de bijoux peuvent utiliser une machine de découpe à jet d'eau personnalisée pour couper et graver des pièces de bijoux délicates comme des bracelets, des colliers et des boucles d'oreilles en or, en argent et en pierres précieuses.
Fabrication d'enseignes :
Les jets d'eau peuvent graver des lettres, des logos et des motifs sur différents matériaux utilisés pour la fabrication d'enseignes.
Conception architecturale :
Lors de la fabrication de motifs et de composants architecturaux complexes, les designers architecturaux ou les architectes utiliseront un jet d'eau pour couper des matériaux comme le métal, le verre, la pierre et le bois. La machine découpera ces pièces de conception avec précision, et elles offrent un niveau de flexibilité élevé.
Industrie textile :
Parce qu'un jet d'eau peut couper divers textiles, y compris le cuir, les tapis et les tissus techniques, il est largement utilisé dans cette industrie.
Outre le type de machine de découpe à jet d'eau CNC, il faut tenir compte de quelques autres éléments pour choisir la machine de découpe à jet d'eau CNC idéale pour un besoin spécifique.
Taille de la table
L'application d'un client peut déterminer la taille de la table nécessaire. Les tailles de table disponibles vont du petit (4 pieds par 4 pieds) au grand (10 pieds par 20 pieds) et même plus grand. La zone de coupe est directement liée à la taille de la table. Les petites tables fonctionnent bien avec des petites pièces, comme les carreaux, le verre et les bijoux. Les grandes tables sont meilleures pour travailler avec de grandes feuilles de matériau, comme le métal, la pierre et les matériaux plus épais.
Précision de coupe
Pour que le jet d'eau CNC maintienne l'intégrité du design, les tolérances de coupe doivent être aussi serrées que +/- 0,01 pouce ou mieux. Lors de la recherche d'une machine de coupe, il est important de savoir qu'elle peut couper avec précision pour reproduire les designs avec précision et réduire le besoin de finition ou de raffinage ultérieur des bords des matériaux coupés.
Système de contrôle
Il est essentiel de savoir comment programmer et utiliser la machine. Certains jets d'eau utilisent un système de contrôle numérique avec un logiciel qui permet aux utilisateurs de saisir leur design souhaité et de le faire découper par la machine avec une précision contrôlée par ordinateur. D'autres types contrôlent manuellement la direction et la vitesse du jet, ce qui entraîne moins de précision et exige plus de compétences de la part de l'opérateur. Il est conseillé de choisir celui qui correspond aux exigences de compétences.
Épaisseur de coupe maximale
L'épaisseur optimale des machines de découpe à jet d'eau diffère en fonction du modèle, du fabricant et du type de jet. Son application client déterminera ce qui est parfait. Un jet d'eau abrasif peut couper une large gamme d'épaisseurs, de petites feuilles à de grandes profondeurs de métal et de pierre. Les jets d'eau purs fonctionnent mieux pour les matériaux plus fins et les coupes plus délicates.
Vitesse de coupe maximale
Les machines de découpe à jet d'eau ont des vitesses de coupe qui diffèrent en fonction du matériau coupé, de l'épaisseur du matériau et du modèle de la machine. Certains modèles sont meilleurs lorsqu'ils travaillent avec le métal, la pierre, le verre et d'autres matériaux spécifiques en raison de leur vitesse de coupe maximale. De plus, ils sont plus efficaces et plus efficaces pour fournir des coupes précises.
Q1. Quel logiciel utilise une machine de découpe à jet d'eau CNC ?
A1. Les formats courants des fichiers utilisés sont STL, DXF, DWG et DX3.
Q2. Quelle est la principale différence entre un jet d'eau et un jet d'eau abrasif ?
A2. Un jet d'eau utilise de l'eau haute pression pour couper, tandis qu'un jet d'eau abrasif ajoute un matériau abrasif fin au jet d'eau haute pression pour couper les matériaux plus résistants.
Q3. Quelles sont les exigences de finition dans une découpe à jet d'eau ?
A3. La découpe est généralement effectuée sans aucune exigence de finition préalable. Il est donc possible d'obtenir une surface de coupe de qualité décente, et aucun traitement ultérieur n'est nécessaire.