La découpe au jet d'eau est une technologie moderne ayant été développée dans les années 60. Cette technique est tout spécialement adaptée pour la découpe de matériaux modernes, tels que des matériaux composites ou de la céramique ; cette technologie peut également être utilisée pour découper de l'acier, des alliages à base d'aluminium ou du verre, et cela de manière tout à fait précise, efficace et économique. La forme et la vitesse du jet d'eau sont des facteurs cruciaux pour obtenir des performances élevées dans la découpe. Pour des raisons physiques, une pression plus importante va augmenter la puissance de la découpe au jet d'eau, tout en réduisant dans le même temps le diamètre du jet et la consommation d'eau. Un nouveau système « haute pression » à 6.000 bar utilise cet effet physique pour améliorer considérablement la technique de découpe au jet d'eau. La productivité est augmentée, les coûts unitaires sont réduits.
La technologie de découpe au jet d'eau est une technologie testée et approuvée, qui présente encore un potentiel important en innovation. En tant que leader mondial sur son marché, et pionnier dans la technique de la découpe au jet d'eau abrasif, la société américaine Flow International Corporation a encore franchi un nouveau pas dans l'industrie de la machine outil, en introduisant sur le marché un système de découpe au jet d'eau fonctionnant en permanence à une pression de 6.000 bar. Ce système a déjà passé avec succès tous les tests pratiques dans différents domaines d'applications. L'objectif de ce nouveau développement était d'augmenter la qualité de la découpe, tout en réduisant le temps et les coûts unitaires. Le nouveau système HyperPressure ouvre de nouveaux horizons.
Une découpe tout en puissance
Le coeur d'un système à jet d'eau est la pompe à ultra haute pression. Une pression d'huile de 210 bar agit sur un piston au bout duquel de plongeurs sont fixés, et qui créent la pression d'eau. Le rapport entre la surface du piston hydraulique et la surface des plongeurs donne la pression de l'eau pendant le fonctionnement. Pour un rapport de surfaces de 30 : 1, une pression de plus de 6.000 bar est créée à partir de 210 bar.
Ce qui semble simple sur le papier est en fait assez compliqué à mettre en pratique. Jusqu'à présent, les standards pour des systèmes de découpe au jet d'eau étaient d'environ 3.800 bar. Le passage à 6.000 bar impliquait d'aborder un nouveau domaine technologique, le comportement des matériaux devenant totalement différent sous très haute pression. En sachant que des pressions semblables dans la croûte terrestre transforment les pierres et les sels en minéraux, on peut facilement comprendre à quel point il est difficile de développer des composants résistants de manière permanente aux applications à haute pression. Seule une longue expérience, un grand savoir-faire, et des matériaux bien sélectionnés permettent de maîtriser les modifications des propriétés tribologiques (friction, caractéristiques de lubrification et usure). Plus de 200 systèmes installés dans le monde entier fonctionnent sans aucun problème, et montrent ainsi que les matériaux spéciaux ont été sélectionnés correctement, aussi bien pour le piston que pour les autres composants à haute pression, et tout particulièrement en ce qui concerne les joints d'étanchéité.
La pression des coûts
Une pression d'eau supérieure d'environ 50 % par rapport à des systèmes conventionnels n'est pas une fin en soi, mais cette nouveauté apporte beaucoup au niveau physique, technologique et particulièrement au niveau économique. En effet : plus la pression de l'eau est importante au niveau de la buse, plus l'énergie cinétique (vitesse) du jet est importante. C'est pourquoi à 6.000 bar, il est possible dans la majorité des cas de réduire considérablement l'utilisation des sables abrasifs. Ceci est un point important, car le sable abrasif représente le coût le plus important dans la découpe au jet d'eau. En plus, la consommation d'eau est réduite par rapport à des systèmes à 4.000 bar, et la puissance plus importante du jet d'eau améliore les performances de découpe ainsi que la qualité des tranches découpées. Concrètement, cela signifie pour l'utilisateur : grâce à un jet d'eau plus rapide, il peut découper de manière plus précise, tout en utilisant 30 - 50 % de sable abrasif en moins, et en économisant de l'eau. La vitesse de découpe augmente de 30 à 50%, la productivité augmente et les coûts unitaires se réduisent.
Une solution pratique
Les systèmes ont été conçus pour être facilement entretenus, et un outil spécifiquement prévu pour la maintenance de la pompe à HyperJet est fourni à la livraison. Une maintenance régulière et professionnelle est importante, car même les meilleurs matériaux ? et particulièrement les joints d'étanchéité ? ne sont pas éternels. Un programme exclusif d'entretien et de maintenance accompagne l'utilisateur pendant la 1ère année de fonctionnement. Ainsi, il suit « une formation sur site » ; une formation qui pourrait être utilisée également pour d'autres systèmes.
Seules trois étapes sont nécessaires pour, par exemple, démonter les composants haute pression de la pompe, et pour remplacer les anciens joints d'étanchéité par des nouveaux. Le remontage de l'appareil s'effectue dans le sens inverse. Un remplacement total nécessite seulement environ 22 minutes, ce qui n'a jamais été réalisé auparavant pour cette gamme de pression. Ainsi, les temps d'arrêt des systèmes restent très courts.
La nouvelle génération de systèmes de découpe au jet d'eau Flow, équipés du système à haute pression allant jusqu'à 6.000 bar a réalisé des records dans différents domaines : vitesse et qualité de découpe augmentées grâce à une puissance plus importante du jet d'eau ; une maintenance simple et rapide évitant des interruptions longues ; en pratique, les performances de découpe apportent une plus grande productivité.
