Les robots de découpe au jet d'eau sont des outils sophistiqués qui utilisent des jets d'eau à haute pression, souvent mélangés à des abrasifs, pour couper le métal avec une grande précision. Voici un aperçu détaillé de leur fonctionnement et du processus impliqué dans la découpe du métal :

Composants d'un système de découpe au jet d'eau

Bras du robot : il s'agit du cœur du système de découpe au jet d'eau. Le bras du robot est généralement articulé avec plusieurs degrés de liberté, ce qui lui permet de manœuvrer la tête de coupe avec précision le long de trajectoires complexes.

Tête de coupe : la tête de coupe est fixée à l'extrémité du bras du robot et comprend une buse à travers laquelle le jet d'eau à haute pression est émis. Dans certains systèmes, cette buse est conçue pour mélanger l'eau avec des particules abrasives (comme le grenat) afin d'améliorer la capacité de coupe.

Pompe haute pression : cette pompe génère la pression intense nécessaire pour forcer l'eau à travers la buse. Les niveaux de pression varient généralement de 20 000 à 60 000 psi (livres par pouce carré), mais certains systèmes peuvent aller plus haut.

Injecteur abrasif (si utilisé) : Dans la découpe au jet d'eau abrasif, un injecteur mélange des particules abrasives avec le jet d'eau. Ce mélange permet de couper des matériaux plus durs en augmentant la puissance de coupe du jet.

Système de contrôle : Il comprend un ordinateur ou un contrôleur logique programmable (PLC) qui coordonne les mouvements du bras du robot et contrôle les paramètres de coupe tels que la pression, la vitesse et la direction.

Table de travail : La pièce métallique est placée sur une table de travail, qui peut avoir une grille ou un système de serrage pour la fixer pendant la coupe.

Processus de coupe
Configuration et programmation : La pièce métallique est positionnée sur la table de travail et le chemin de coupe est programmé dans le système de contrôle. Le bras du robot est calibré pour assurer une coupe précise conformément aux spécifications de conception.

Génération de jet d'eau haute pression : La pompe haute pression force l'eau à travers la buse à des vitesses extrêmement élevées. Si la découpe abrasive est utilisée, les particules abrasives sont mélangées au jet d'eau à ce stade.

Découpe : Le bras du robot déplace la tête de coupe le long du chemin programmé. Le jet d'eau à haute pression (et l'abrasif, s'il est utilisé) érode le matériau métallique pour suivre le contour souhaité. La tête de coupe peut effectuer des coupes précises et complexes, et les mouvements du bras du robot peuvent être hautement contrôlés pour obtenir des géométries complexes.

Liquide de refroidissement et élimination des déchets : pendant la coupe, le jet d'eau agit également comme liquide de refroidissement, réduisant le risque de déformation thermique. Le système comprend souvent des mécanismes pour collecter et éliminer les déchets et l'eau usée afin de maintenir une zone de coupe propre.

Post-coupe : une fois le processus de coupe terminé, les pièces métalliques sont inspectées et tout travail de finition supplémentaire est effectué si nécessaire.

Applications
Aérospatiale : découpe de composants aérospatiaux complexes avec une grande précision.
Automobile : fabrication de pièces aux géométries complexes et aux tolérances serrées.
Construction : découpe de composants métalliques pour des applications structurelles et architecturales.
Art et design : création de motifs métalliques complexes pour des éléments artistiques ou décoratifs.

En résumé, les robots de découpe au jet d'eau offrent une méthode efficace et précise pour couper le métal, en tirant parti des jets d'eau à haute pression pour réaliser des coupes complexes sans affecter les propriétés du matériau.