Découpe au jet d'eau de fibre de carbone
Qu'est-ce qu'un jet d'eau ?
Un jet d'eau utilise une pompe pour créer un jet d'eau à haute pression (jusqu'à 90,000 psi) qui peut couper à travers n'importe quoi, de la mousse à une plaque d'acier de 8 pouces et plus. Lors de la coupe à travers du métal ou de la fibre de carbone, un matériau abrasif , comme le grenat, est utilisé pour faciliter le processus de coupe (voir les liens "Source" au bas de l'article pour plus d'informations sur le fonctionnement des jets d'eau).
Voyons maintenant pourquoi un jet d'eau est un si bon outil pour couper la fibre de carbone.
Épaisseur de la pièce
Un énorme avantage du jet d'eau est qu'il peut couper des panneaux de carbone très épais avec une relative facilité. Avec une défonceuse, les pièces épaisses nécessitent plus de passes ce qui prend du temps et occasionne plus d'usure sur la mèche. Vous devez également vous soucier d'éliminer les copeaux et la poussière des fentes profondes. De plus, avec le réglage approprié, vous pouvez facilement couper de petites fonctionnalités qui seraient impossibles sur un routeur en raison de la profondeur.
Fibre de carbone épaisse découpée au jet d'eau
Vitesse
La vitesse de coupe sur un jet d'eau, en particulier pour les petits éléments, est beaucoup plus rapide que l'utilisation d'un routeur. Avec une défonceuse, la profondeur de coupe et l'avance dépendent de la taille de votre mèche de défonceuse et de l'épaisseur de la pièce. Les petits morceaux et les pièces plus épaisses nécessitent plusieurs passes, alors qu'un jet d'eau peut couper la même pièce en une seule passe et généralement avec une vitesse d'alimentation plus rapide.
Prévention de la poussière
Un autre avantage majeur de l'utilisation d'un jet d'eau est le confinement de la poussière. L'une des principales préoccupations lorsque l'on travaille avec de la fibre de carbone est la poussière. La poussière de fibre de carbone peut pénétrer dans le fonctionnement interne de vos machines et provoquer un broyage ou une usure des pièces plus rapidement qu'elles ne le feraient normalement. C'est aussi un irritant s'il est inhalé ou peut provoquer des démangeaisons s'il entre en contact avec votre peau. Avec un jet d'eau, toute la poussière de carbone est projetée dans le réservoir d'eau où elle est plus facile à manipuler pour une élimination appropriée. Aucun système coûteux d'évacuation de la poussière n'est nécessaire.
Modèles de coupe serrés
Le diamètre du jet d'un jet d'eau peut être réglé à environ 0,025 pouce, ce qui permettra de couper des conceptions avec de très petits trous ou caractéristiques internes. Ce diamètre d'outil peut également être utilisé pour couper des fées proches d'une géométrie carrée interne.
Désavantages
Bien qu'il y ait de nombreux avantages à utiliser un jet d'eau pour couper la fibre de carbone, il y a aussi quelques inconvénients. Les prochaines sections traiteront de ces domaines.
Finition des bords
Parce qu'un jet d'eau utilise un abrasif pour couper à travers les fibres de carbone solides, le bord peut avoir une surface légèrement rugueuse. Cela peut être contrôlé avec la taille des mailles de grenat (plus l'abrasif est fin, plus la finition est fine) et avec la vitesse d'avance. Alors que pour certaines pièces cette finition est acceptable, d'autres pièces devront être poncées pour obtenir une finition plus lisse. Le temps passé à nettoyer le bord peut compenser une partie de l'avantage obtenu en coupant les pièces au jet d'eau. Il existe un équilibre entre la vitesse de coupe et la complexité des pièces à prendre en compte si vous utilisez un grand volume de pièces.
Retour de flamme
Un autre sujet de préoccupation lors de la coupe de la fibre de carbone est le retour de flamme qui provient du passage sur l'une des lattes. Le réservoir à jet d'eau utilise des lattes métalliques qui s'étendent sur toute la largeur du réservoir et fournissent une surface pour supporter votre matériel de travail. Lorsque le jet à haute pression passe au-dessus de la latte d'acier, le jet d'eau et d'abrasif peut être dévié vers le haut, ce qui sable essentiellement le dos d'une pièce. En règle générale, cela ne serait pas perceptible sur une pièce métallique, mais cela pourrait endommager une partie de la surface d'une pièce en carbone.
Heureusement, des solutions existent pour résoudre ce problème. Chez Elevated Materials, nous découpons nos pièces sur une planche Rhino. La planche Rhino est composée de "pailles" en PEHD qui permettent au jet de passer sans refouler vers le carbone. Sa petite taille de cellule nous permet de couper des pièces petites et complexes sans craindre qu'elles ne tombent dans le réservoir.
petits morceaux de fibre de carbone coupés à l'aide de rhinoboard
Pour les projets à volume élevé de taille relativement importante, nous créons des appareils qui dépassent du fond du réservoir qui garantissent que le jet ne coupera que sur l'eau. Les pièces sont ensuite maintenues en place à l'aide de ventouses. Avec ces montages, nous avons coupé plus de 1000 pièces de la même pièce et nous n'avons pas eu à changer de composants majeurs.
Délaminage
Un autre défi de la coupe de la fibre de carbone avec un jet d'eau est de percer des trous. Le jet d'eau à haute pression peut ronger la résine entre les couches de fibres de carbone et provoquer un décollement ou un délaminage qui fragilise la pièce.
délaminage de la fibre de carbone
De nombreux fabricants pré-percent des trous sur une autre machine, puis amènent la pièce au jet d'eau pour la découpe. L'inconvénient de cette méthode est bien sûr le risque de désaligner votre chemin de découpe au jet d'eau avec les trous que vous pré-percez.
Chez Elevated Materials, nous avons investi une grande partie de notre temps et de nos ressources dans le perfectionnement de notre méthode de perçage de la fibre de carbone pour éviter le délaminage. La technique a tout à voir avec l'abaissement de la pression du jet à environ 10KSI (10,000 psi) et en veillant à ce que le grenat
