News Le découpage par microjet d’eau, inventé par Waterjet, réunit les avantages de la technique au laser à celle du jet d’eau. Son application est largement utilisée dans différents domaines, dont l’horlogerie. Découverte!
La maison Waterjet, sise à Aarwangen (35 km de Bienne), offre depuis 25 ans ses services à différents secteurs de fabrication comme le médical, l’industrie aéronautique et aérospatiale, le domaine de l’automobile, les industries du verre, du bois, du textile ou du papier, ou encore, la liste n’est pas exhaustive, de l’horlogerie. Les travaux exécutés vont de la simple découpe aux solutions plus complexes comprenant du fraisage, du perçage, du taraudage, de l’alésage, etc. L’entreprise possède un laboratoire au sein duquel elle développe de nouveaux procédés de découpage ou alors trouve des solutions individuelles pour les demandes de fabrication spécifiques de ses clients.
La découpe par microjet d’eau, c’est quoi?
De par sa technologie, le procédé de découpe par microjet d’eau ne se différencie pas vraiment de celui à jet normal. Cette technique est également un processus de tronçonnage à froid thermiquement neutre (procédé par jet d’eau pure et procédé à jet d’eau chargée d’abrasif), que les fabricants utilisent en microtechnique. Les différences se situent essentiellement au niveau de la dimension et de la précision de la tête de coupe et, dans le cas du procédé à eau chargée d’abrasif, du volume de la chambre de mélange pour le sable de grenaillage.
La découpe par microjet a été développée par Walter Maurer (CEO de Waterjet SA) et son équipe. Le procédé réunit les avantages de précision de la découpe laser à ceux de la découpe par jet d’eau: le matériau n’est soumis à aucune tension ou contrainte thermique, ce qui n’affecte en aucune manière son homogénéité et sa résistance.
Le développement de la technologie de découpe par microjet (microwaterjet cutting) a essentiellement résulté de la demande du marché. Les composants de mécanique de précision faisant l’objet, depuis plusieurs années, d’une tendance accrue à la miniaturisation et à l’emploi de matériaux de haute complexité.
Le procédé
Le procédé de découpe par microjet se différencie à peine de son homologue macro. Généralement, il suffit de disposer d’un dessin CAO ainsi que des paramètres relatifs au matériau, à son épaisseur et à la qualité de découpe requise pour lancer le processus d’usinage. A la suite de nombreuses phases d’optimisation continue et de développement, le jet de coupe (4’000 bar, trois fois la vitesse du son) a pu être réduit à un diamètre de 0,17 mm. La précision de positionnement est quant à elle inférieure à 1 µm.
La capacité de la table de découpage est de 1’000 x 600 mm. La précision de découpage dépend du matériel et aussi de son épaisseur, la tenue de la tolérance est de l’ordre du + ou - 0,01mm, voire 0,005 mm pour des alésages.
Les avantages
La découpe par microjet permet de ménager les ressources et de réaliser des économies de coûts. La consommation d’eau et d’agent abrasif passent de 0,4 l/min à 0,17 l/min et respectivement de 60 g/min à 16 g/min. La consommation d’énergie nécessaire à la production des 4’000 bars a également été réduite de moitié, soit à 3 kW. Comme le travail est réalisé sans outil particulier, la découpe peut s’effectuer sans frais d’outillage, même lors de petites séries.
La découpe par microjet permet, parallèlement aux matériaux courants, la découpe délicate en précision micrométrique de matériaux thermosensibles, de matières spéciales et d’alliages exotiques. Il n’y a pratiquement pas de limites dans les matériaux à découper.
La sollicitation mécanique du matériau est très faible. On peut renoncer à tout système de fixation coûteux. La découpe sans précontrainte empêche toute modification de structure de la pièce et autorise ainsi une faible largeur des joints de coupe. Sur des surfaces structurées et lors de gravures, il est dès lors possible de procéder à des découpes sans ébarbage ni traitement ultérieur avec une qualité de surface pouvant atteindre une valeur de Ra = 0,8 µm.
Technique exclusive
Au sein de son laboratoire, Waterjet a développé le processus de microdécoupe au jet d’eau unique AWJmm, le plus précis au monde de sa catégorie. Cette technologie exclusive combine les avantages de la technique de découpe par jet d’eau à la précision du YAG laser.
Située en Suisse alémanique, la maison Waterjet dispose d’une antenne romande en la personne de Pascal Messerli (079/102 86 42 ou info@waterjet.ch). Plus d’informations sous www.waterjet.ch ou www.microwaterjet.ch.
13 juin 2014
