La découpe au jet d’eau chargée d’abrasif : prétraitement des matériaux difficiles à usiner

Le procédé de la découpe au jet d’eau chargée d’abrasif est basé sur la technique du jet d’eau à haute pression contenant des particules abrasives. Cette technologie convient très bien pour le tournage des pièces fabriquées en matériaux difficiles à usiner. Mais le procédé n’est pas indiqué pour le travail de finition.

La découpe au jet d’eau chargée d’abrasif est une technique d’usinage par enlèvement de matière, au moyen d’un jet d’eau à haute pression contenant des particules abrasives. Le principe ? Via une très fine buse, le mélange d’eau et de particules abrasives est projeté à très haute pression. Le mouvement combiné translation (jet d’eau)/rotation (pièce à usiner) permet de creuser des cannelures dans une pièce de forme cylindrique.

Paramètres de la découpe au jet d’eau chargée d’abrasif

Prétraitement des matériaux difficiles à usiner

Cette technologie de coupe est très indiquée pour les matériaux difficiles à usiner : matériaux composites, verre, céramique, alliages de titane... On peut également s’en servir pour l’usinage NNS (near-net-shape : proche de la cote souhaitée). L’une des applications possibles de la découpe au jet d’eau chargée d’abrasif est le profilage des disques de meulage.

Profilage d’un disque de meulage par découpe au jet d’eau chargée d’abrasif

Ne convient pas pour le travail de finition

En raison de la longue tenue de l’outil dans la durée et de la vitesse élevée de travail, la technique découpe au jet d’eau abrasive est un procédé plus efficient, en termes de coûts, que les techniques conventionnelles - dans le cas des matériaux difficiles à usiner. Toutefois, pour l’acier et les autres matériaux usuels, la vitesse de travail est légèrement moindre que le procédé de tournage conventionnel.

Remarque : le niveau de qualité avec cette technique étant limité, il s’agit d’une technologie utilisable uniquement pendant la phase du prétraitement. Pour obtenir le niveau de qualité requis selon les spécifications, il est nécessaire de faire appel à des techniques complémentaires. En résumé : la découpe au jet d’eau abrasive n’est pas une technologie pour le travail de finition.

Sources

  • Hashish M., 1987, Turning with abrasive waterjets - a first investigation, ASME Journal of Engineering for Industry, Vol. 109, pp. 281–290.
  • Uhlmann E., Flögel K., Kretzschmar M., Faltin F., 2012, Abrasive waterjet turning of high performance material, Proceedings of 5th CIRP International Conference on High Performance Cutting, pp. 426–430.
  • Axinte D.A., Stepanian J.P., Kong M.C., McGourlay J., 2009, Abrasive waterjet turning - An efficient method to profile and dress grinding wheels, International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol. 49/3-4, pp. 351-356.

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