Une installation adéquate commence par le composant, et non par la machine

Toute personne souhaitant acquérir une machine de découpe au jet d’eau doit commencer par définir les pièces récurrentes et les exigences du processus. Le matériau, l’épaisseur maximale du matériau, les dimensions des pièces, la taille des lots, la qualité de coupe souhaitée et le taux d’utilisation annuel prévu déterminent la configuration la plus appropriée de la machine. Ce n’est qu’ensuite que l’on prendra les décisions concernant la surface de travail, la tête de découpe, le système de pompage, l’automatisation et les logiciels.

1. Quels matériaux doivent être travaillés régulièrement ?

Le grand atout de la découpe au jet d’eau réside dans la grande diversité des matériaux qu’elle permet de traiter. Les métaux, les plastiques, les matériaux composites, la pierre, le verre et bien d’autres matériaux peuvent être usinés sans recourir à un procédé de découpe thermique classique. Toutefois, pour prendre une décision d’investissement, il est essentiel de déterminer quels matériaux représenteront la plus grande part de la charge de travail future. Une entreprise qui découpe principalement des contours en 2D dans des tôles a des exigences différentes de celles d’un utilisateur travaillant sur des chanfreins, des préparations de cordons de soudure ou des géométries tridimensionnelles.

2. 2D, compensation de l’erreur d’angle de coupe ou 5 axes ?

Pour les contours simples, une tête de découpe 2D suffit dans de nombreuses applications. Si les exigences relatives à la perpendicularité de l’arête de coupe augmentent, une compensation automatique de l’erreur d’angle de coupe peut s’avérer utile. Si des chanfreins, des préparations de soudure ou des découpes spatiales complexes sont nécessaires, une solution à 5 axes peut être envisagée. STM propose à cet effet des têtes de découpe 2D, le modèle TAC 12° pour la compensation automatique des erreurs d’angle, ainsi que des têtes de découpe 3D dotées d’une cinématique à 5 axes et d’amplitudes de pivotement allant jusqu’à 68°.

Exigence	2D	TAC	5 axes
Contours simples	très bien	très bien	possible
Exigences élevées en matière de perpendicularité des arêtes de coupe	en fonction du matériau et de la qualité	très bien	très bien
Chanfreinage / Préparation des soudures	impossible	limité	très bien
Géométrie 3D complexe	non	non	oui

3. Quelle surface de travail est la plus adaptée ?

La surface de travail doit être adaptée aux formats bruts réels et non pas exclusivement à la plus grande pièce spéciale envisageable. Des machines trop grandes mobilisent de l’espace et des capitaux, tandis que des installations trop petites entraînent des coûts inutiles liés au transbordement ou à la logistique. Le chargement est également un facteur important : les panneaux lourds sont-ils posés à l’aide d’une grue ? L’installation doit-elle être accessible de plusieurs côtés ? Existe-t-il des contraintes liées à la hauteur du hall ou au flux des matériaux ?

4. Une ou plusieurs têtes de coupe ?

Dans le cas de pièces récurrentes et de géométries adaptées, l’usinage parallèle peut considérablement accroître la productivité. Ce qui est déterminant, ce n’est toutefois pas le nombre de têtes possibles, mais le fait de savoir si votre gamme de pièces permet régulièrement un usinage parallèle. Un système à plusieurs têtes doit donc être évalué en fonction de commandes réelles et de temps de cycle.

5. Déterminer correctement la puissance de la pompe et la pression de coupe

Une pression plus élevée n’est pas automatiquement la solution la plus économique. La conception tient compte, entre autres, de la taille de la buse, du débit volumique, du matériau, de l’épaisseur du matériau, de la qualité de coupe requise, de la vitesse souhaitée, des besoins énergétiques et de l’usure. Une configuration sérieuse prend donc en compte l’ensemble du système et le coût par composant, et ne se limite pas à une valeur de pression maximale.

6. Les logiciels font partie intégrante de la productivité

La machine n’est rentable que si la préparation du travail, la programmation et le calcul des coûts sont eux aussi efficaces. Les fonctions pertinentes sont l’importation CAO, l’imbrication, les paramètres de coupe automatiques, le calcul des coûts et des délais, ainsi que la programmation des opérations 5 axes. STM SmartCut prend en charge les formats de dessins et 3D courants et permet de calculer la durée de découpe ainsi que les coûts d’une commande.

7. L’évolutivité réduit le risque d’investissement

C’est précisément pour les entreprises de fabrication de taille moyenne qu’il est judicieux de ne pas acquérir dès le premier jour toutes les options futures. Un système modulaire permet de configurer la machine dans un premier temps en fonction de la gamme de pièces actuelle, puis de l’étendre en cas d’évolution des besoins. STM applique ce principe grâce à un système modulaire commun à plusieurs séries de machines.

8. Vérifier la rentabilité à l’aide de composants réels

Le calcul d’investissement le plus fiable repose sur des données réelles. Pour cela, il convient de calculer, pour des commandes types, le temps de découpe, la consommation d’abrasifs, les coûts énergétiques et d’usure, ainsi que les temps de préparation et les temps morts. Ce n’est que sur cette base qu’il est possible d’évaluer comment la fabrication en interne se positionne par rapport à la sous-traitance ou à d’autres procédés de découpe.