Technique hybride de fraisage et de découpe par jet d’eau pour la fabrication de pièces

L&D Jet Techniek à Diest, spécialiste de la découpe par jet d’eau, est la première et la seule entreprise du Benelux à investir dans les machines hybrides de fraisage et de découpe par jet d’eau. La découpe par jet d’eau est connue depuis longtemps comme une technologie permettant de découper à vitesse élevée des pièces de grandes dimensions avec une bonne qualité de finition, même avec des matériaux difficiles à travailler comme le titane, les composites en plastique et en fibres de verre.

L’industrie aéronautique en particulier utilise couramment la découpe par jet d’eau car elle n’entraîne pas de délamination ni la rupture des fibres tout en autorisant des vitesses allant jusqu’à 1000 mm/min. Des développements récents ont permis la mise au point de machines cinq axes autorisant l’usinage de pièces complexes. L’usinage n’est ainsi plus limité à des tôles et il permet d’éviter le creusage et/ou la formation de formes coniques avec les structures sandwich.

Limitation

La découpe par jet d’eau présente néanmoins une grande limitation, à savoir qu’elle ne convient pas pour effectuer des opérations sur une profondeur limitée de la pièce, comme pour des poches.

La réalisation de très fins trous dans un matériau susceptible de se délaminer est maintenant possible en perçant directement avec la même machine.

En outre, il faut prévoir un espace suffisant sous la section de découpe pour laisser s’écouler le jet d’eau jusqu’au support, ou le récupérer à l’aide d’une coupelle de collecte. Ceci limite l’utilisation de la découpe à jet d’eau tant sur le plan géométrique que des caractéristiques possibles. Par conséquent, les pièces doivent souvent subir plusieurs opérations sur différentes machines, ce qui influence négativement le coût et le délai de réalisation.

Installation hybride

Pour apporter à une réponse à ces limitations, l’entreprise a conçu une installation hybride combinant la découpe par jet d’eau cinq axes avec l’usinage cinq axes (fraisage, perçage, taraudage). Cette installation offre une efficacité et une qualité maximale pour usiner des pièces complexes, chaque caractéristique étant réalisée avec la technologie la plus adaptée. On utilise le fraisage pour la réalisation de poches, la finition de nervures, la réalisation de (petits) trous, tandis que la découpe de grands contours se fait par jet d’eau.

L’installation utilisée chez L&D Jet Techniek, présente une zone de travail de 6.000 x 4.000 x 1.500 mm  avec une précision de 0,1 mm pour la découpe par jet d’eau et de quelques centièmes pour le fraisage. Cette installation illustre bien la technologie d’usinage hybride qui permet de combiner les avantages des deux techniques en créant un effet synergique.  

(Figure: Fraiseuse hybride à jet d’eau, zone de travail de 6.000 x 4.000 x 1.500 mm)

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