Water Jetting Milling Model: Application at the Automobile Tyres Dismantling
Développement d'un modèle d'enlèvement de matière par granulation utilisant le jet d'eau haute pression: application au démantèlement de pneumatiques
Résumé
Actually, the principal recycling solution at the end of the life of the old materials is the shredding, in order to separate all the various materials as well as possible. In our study, we tried to show the interest of using the high pressure water jet technology as a dismantling tool, with the possibility to obtain a very small material powder, completely separated from the others element. In the first experimental approach we studied the parameters process .in order to explain all the phenomenae. Our proposition consisted in setting up a simulator computing system in order to forecast the flow rate matter. We worked for the experimental approach with a multi - jet rotary nozzles, usually used for stripping applications. The tests were realized on small size rubber sample with the objective to have different section of matter with different waterjet parameters. This experimental approach proved that there is an important difference between the depth of kerf of one nozzle in cutting application and the depth with the multi-jet rotatory system. It was calculated for all the section of rotary systems. We obtained like that the "kerfs concentration" for all the points of the surface sample, representing by the addition of length of the kerfs for 1 mm2. We used for the theoretical study the cutting model of Graham and Wilkins. It is possible like that to obtain a depth of kerf for all the nozzles. We used the kerfs concentration and the amplification factor to obtain the removal section of matter. An application was realised for tyres.
Le démantèlement de produits en fin de vie s'appuie le plus souvent sur des opérations de broyage, afin de libérer les principaux matériaux les uns des autres, avant tri et recyclage de chacun d'entre eux. Le jet d'eau haute pression trouve son intérêt, dans ce cadre, pour des produits multi-matériaux intimement mélés, afin de réaliser un démantèlement sélectif permettant de séparer la matière d'enrobage, avec une granulométrie fine, de la matrice sans endommager cette dernière .Nous avons identifié deux phases principales : -L'enlèvement de matière par usinage du matériau d'enrobage -Le nettoyage de la matrice, très spécifique au produit à traiter. L'objectif du travail, présenté dans ce document, est de modéliser cet enlèvement de matière, dans le cas d'utilisation de têtes multi-jets rotatives, de façon à pouvoir prédire le débit de matière. Nous avons mené en premier lieu une approche expérimentale, afin d'étudier de façon différentielle l'action d'un jet unique sur la matière et celle de jets multiples passant à de nombreuses reprises sur la matière. Ceci a permis de mettre en place un certaines nombre d'hypothèses, relatives en particulier à l'influence du nombre de passage des jets par unité de surface, et au facteur d'amplification d'enlèvement de matière qui en découle. En intégrant, sur la largeur complète de la tête, ce nombre de passages, ce facteur d'amplification et le modèle de découpe par jet d'eau développé par Graham et Wilkins, il a été possible de mettre en place, sous forme d'un logiciel, un modèle d'enlèvement de matière permettant de calculer le débit de matière en fonction des paramètres procédé. Application aux pneumatiques en fin de vie.
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