Alors que les technologies conventionnelles de découpe par jet d'eau abrasif atteignent des diamètres de jet de 0,8 mm minimum, et se voient relativement limitées en matière de précision, des chercheurs de la Chaire de techniques de production de l'Université de Chemnitz et de l'entreprise ATECH GmbH [1] sont parvenus à réduire le diamètre du jet à 0,3 mm.
Au cours de ce projet qui s'est étendu sur une période de 2 ans, les scientifiques ont principalement ajusté le dimensionnement et la précision des différents composants, et développé de nouvelles pièces afin d'assurer la stabilité du procédé. La découpe en elle-même est un compromis entre précision, stabilité et puissance. "Le plus grand défi a été de garantir l'aptitude à fonctionner sans restrictions dans des conditions industrielles", explique Carsten Löser, chercheur à l'université de Chemnitz. "Le procédé doit être très stable et applicable au quotidien. Cela signifie aussi que certaines pièces de la tête de découpe doivent être remplaçables facilement et rapidement".
Le principal avantage réside dans le fait qu'il n'y ait pas de dégagement de chaleur lors de la découpe par jet d'eau abrasif, à la différence de procédés tels que la découpe laser. Cette méthode est donc particulièrement adaptée pour façonner des matériaux sensibles à la température, ou encore des matériaux cassants tels que le verre ou la silice. "Jusqu'à présent, nos clients provenaient uniquement du domaine de la mécanique de précision. Pour beaucoup d'utilisateurs, la découpe par jet d'eau classique est réputée trop grossière et imprécise. Maintenant nous allons pouvoir nous établir sur des secteurs totalement nouveaux pour nous", commente Thomas Seim, PDG de ATECH.
Actuellement, des essais sont menés pour réduire le diamètre du jet à moins de 0,2 mm. D'autre part, les chercheurs travaillent sur l'application de ce procédé à la découpe en 3 dimensions, qui requiert une rotation de la tête de découpe autour de 5 axes. Ce projet devrait courir jusqu'en 2012. "A ma connaissance, personne au monde n'est à ce jour en mesure de développer un tel système de découpe par jet d'eau tridimensionnelle avec un jet aussi fin", estime M. Löser.
Le projet est financé par la Communauté de travail des réseaux de recherche industriels (AiF).
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[1] ATECH est une entreprise spécialisée dans la construction de machines de découpe par jet d'eau, fondée en 1998 par un ancien employé de l'Université de Chemnitz.