A propos du jet d’eau

Le jet d’eau: un outil de découpe Liquid Force™

La puissance de l’eau à ultra-haute pression est considérable. De la découpe au lavage-flushing, la force de cisaillement n’est pas seulement inattendue mais stupéfiante. Le jet d’eau est la solution du traitement des matériaux du futur. En savoir plus ici

Avantages du jet d’eau

Puissant 

Le jet d’eau peut couper les métaux les plus durs en une seule passe, y compris les aciers inoxydables, les superalliages (Titane, Inconel, entre autres) et les composites avancés, d’une épaisseur allant jusqu’à 300 mm. Pour d’autres applications, le jet d’eau à ultra-haute pression se comporte comme un nettoyeur haute pression extrêmement puissant: il est capable d’enlever de la peinture sur des structures d’acier de grandes dimensions (réservoirs à huile, coques de navires), carapaces céramique de fonderie à cire perdue, bavures cassables sur éléments de machines ou revêtements très résistants tels que barrières thermiques (TBC), revêtements abradables et anti-usure sur éléments de turbines.

Polyvalent 

La puissance de Liquid Force™ peut être appliquée à pratiquement tout matériau. Selon l’application, le temps de réglage peut être aussi bref que quelques clics de souris. Qu’il s’agisse de matériaux de fortes ou de faibles épaisseurs, d’ébauchage ou d’usinage de pièces de haute précision, d’élimination de couches de peinture ou de revêtements de barrières thermiques, de coques de céramique ou de bavures métalliques, le jet d’eau est la solution industrielle la plus polyvalente qui soit.

Naturel 

Le jet d’eau est une méthode de fabrication très respectueuse de l’environnement. Elle consiste essentiellement en l’utilisation d’eau sous pression, qui est parfois chargée en sable abrasif naturel pour la découpe de matériaux durs. C’est un procédé à froid: aucune zone de la pièce n’est thermiquement affectée (pas de HAZ), aucun gaz dangereux n’est généré. Il n’utilise aucun produit chimique nocif. L’eau du process peut, de plus, être utilisée en circuit fermé pour en minimiser la consommation et limiter au maximum le rejet d’effluents.

Flexible 

« Ce que vous pouvez dessiner, le jet d’eau peut le découper »: cette maxime résume parfaitement la flexibilité du jet d’eau. Pour d’autres applications, la flexibilité avec laquelle la Liquid ForceTM s’applique aux pièces complexes résout de nombreux défis posés par la fabrication avancée avec un outil reproductible offrant une qualité constante: votre outil est toujours affûté!

De plus, l’eau étant un outil tendre, les forces et contraintes qui sont appliquées au matériau sont faibles: la géométrie et l’intégrité de votre pièce sont préservées, un posage léger suffit, ce qui rend la solution compétitive en termes de coût.

La science derrière le process jet d’eau

Les procédés à ultra-haute pression peuvent opérer sous 1.000 bar / 15.000 psi et 10.000 bar / 150.000 psi (à titre de comparaison, un nettoyeur haute pression fonctionne sous 100 bar / 1.500 psi). À de tels niveaux de pression, l’eau devient compressible et la compressibilité volumique est ce qui fait réaliser la puissance incroyable des jets d’eau. La technologie en détail :

1

La pression est générée par une pompe spécifiquement conçue à cet effet. On dispose de deux technologies de pompes: le principe de la pompe à multiplicateur de pression exploite le ratio de surface entre un piston et un plongeur; les pompes à entraînement direct fonctionnent quant à elles un peu comme un moteur de voiture.

2

L’eau sous pression est transportée de la pompe à la tête de découpe par des tuyaux flexibles spécifiques ou d’une tuyauterie en acier inoxydable.

3

Dans la tête de découpe, la pression est convertie en vélocité au travers d’un minuscule orifice percé dans une pierre précieuse, généralement du rubis, du saphir ou du diamant. L’orifice génère un flux d’eau supersonique d’un diamètre habituellement compris entre 0,5 et 1,5 mm projeté à une vitesse de 2 à 4 fois celle du son.

4

Pour les opérations les plus coriaces, telles que la découpe de matériaux durs, on ajoute une deuxième phase. Le jet supersonique utilisé lors de cette deuxième phase crée un effet venturi qui mélange le sable abrasif à l’eau. Le sable est accéléré par l’eau, créant une très puissante érosion supersonique de particules (PASER®, le premier brevet de tête de découpe au jet d’eau abrasif fut déposé au début des années 80).

1

La pression est générée par une pompe spécifiquement conçue à cet effet. On dispose de deux technologies de pompes: le principe de la pompe à multiplicateur de pression exploite le ratio de surface entre un piston et un plongeur; les pompes à entraînement direct fonctionnent quant à elles un peu comme un moteur de voiture.

2

L’eau sous pression est transportée de la pompe à la tête de découpe par des tuyaux flexibles spécifiques ou d’une tuyauterie en acier inoxydable.

3

Dans la tête de découpe, la pression est convertie en vélocité au travers d’un minuscule orifice percé dans une pierre précieuse, généralement du rubis, du saphir ou du diamant. L’orifice génère un flux d’eau supersonique d’un diamètre habituellement compris entre 0,5 et 1,5 mm projeté à une vitesse de 2 à 4 fois celle du son.

4

For toughest operations, including decoupe hard materials such metals, a second stage is added. The supersonic jet is travelling through this stage, creates a venturi effect to mix abrasive sand. The sand is accelerated by the water, creating a highly powerful supersonic particle stream erosion (PASER® is the first patent for an abrasive waterjet decoupe head in the early 80’s)

Démonstration en action

jet d’eau est un process impressionnant à voir. Prenez le temps de regarder nos vidéos ci-dessous.

Décapage au jet d’eau haute-pression

Usinage au jet d’eau haute-pression

Ébavurage haute-pression

Téléchargements

Si vous souhaitez en lire davantage, prenez le temps de consulter nos brochures et autres supports consacrés aux solutions de process au jet d’eau à ultra-haute pression.

Décapage au jet d’eau à ultra-haute pression

Décochage au jet d’eau des carapaces et noyaux en céramique

Usinage au jet d’eau à ultra-haute pression

FAQs relatives au jet d’eau

A quelle pression travaillez-vous habituellement ?
La plupart des applications industrielles tournent à des pressions comprise entre 1.500 et 6.000 bar. Pour le jet d’eau à l’abrasif, la pression est en général comprise entre 3.500 et 6.000 bar.
Quel est le diamètre du jet ?
Entre 0,5 et 1,5 mm en général. Pour certaines applications, on peut utiliser des têtes multijet ou fanjet (à l’éventail).
Peut-on découper des métaux ?
Oui, la découpe de métaux est en fait l’un des usages privilégiés du jet d’eau, mais avec ajout d’abrasif.
Quelle épaisseur peut-on découper ?
Certains clients ont coupé de l’acier inoxydable d’une épaisseur de 500 mm, mais les épaisseurs traitées par la plupart des applications industrielles sont comprises entre 0 et 300 mm.
Quelle épaisseur minimale peut-on découper ?
Il n’y a pratiquement aucune limite.
N’y a-t-il pas un risque d’endommager le matériau de base en utilisant autant de pression pour éliminer un revêtement de surface ?
La beauté du jet d’eau c’est la combinaison de l’utilisation d’une puissance incroyable et d’un outil tendre. En utilisant le bon réglage, on peut enlever un revêtement aussi dur que les barrières thermiques obtenues par projection plasma sans endommager le matériau de base.
Peut-on recycler l’abrasif utilisé dans les process au jet d’eau ?
L’abrasif est un consommable qui est endommagé par la coupe. Il n’est généralement pas recyclé car son recyclage ne s’est pas avéré économique. Il constitue habituellement un déchet minéral non toxique qu’il convient de traiter comme tel.
Peut-on utiliser l’ultra-haute pression en extérieur ?
Oui, de nombreuses applications utilisent des pompes à entraînement direct actionnées par un moteur diesel de façon à être transportables sur site et à permettre un travail en extérieur.
Quelle est la quantité d’eau utilisée ?
Un jet d’eau classique requiert un débit de 3 litres/mn.
L’eau peut-elle être recyclée ?
Oui, un système d’eau en circuit fermé est disponible pour la plupart des applications.
Que peut-on découper avec le jet d’eau ?
Pratiquement n’importe quel matériau ! Qu’il s’agisse de produits alimentaires, d’intérieurs de véhicules, des joints d’étanchéité ou de matériaux d’isolation, d’intissés ou de couches-culottes, de métaux ou de composites en fibres de carbone, de pierre y compris le granit, de tables de travail de cuisines ou de carreaux de céramique, du verre ou de PEHD, le jet d’eau est capable de tout découper.
Peut-on découper des pièces en 3D ?
Oui, le jet d’eau peut être utilisé pour traiter des surfaces planes comme des pièces à trois dimensions. En règle générale : « Ce que vous pouvez dessiner, le jet d’eau peut le découper ».
Quelle tolérance peut-on atteindre avec la découpe au jet d’eau abrasif ?
La précision de découpe classique du jet d’eau est de +/- 0,2 mm. Avec un réglage approprié, on peut atteindre une précision de +/- 0,05 mm, voire mieux.

Aquarese est fière d’être une société du Groupe Shape Technologies, en partenariat avec les leaders mondiaux de la technologie UHP pour concevoir et fournir les solutions et process de fabrication du futur.