Autres procédés d’oxycoupage

Le cours précédent traitait de l'électro-érosion . (sommaire général )

• 1. L’oxycoupage avec métal d’apport (POC)
• 2. L’oxycoupage à la lance à oxygène (ou lance thermique)
• 3. Découpage à l’oxy-arc (OAC)

Il existe sur le marché, de nombreuses techniques dédiées à l’oxycoupage des métaux autres que l’acier ordinaire ou faiblement allié, parmi d’autres citons :

• L’oxycoupage à la poudre de fer
• ” avec baguette d’acier
• Coupage à la lance thermique
• Coupage avec électrode carbone et jet d’aire (gougeage)
• Coupages oxy-arc et oxy-air

1. L’oxycoupage avec métal d’apport (POC)

Le principe reste identique à ce que nous avons vu au paragraphe du soudage oxygène-gaz. Il permet de tronçonner les matériaux qui ne remplissent pas les conditions d’oxycoupage, il s’agit entre autres des aciers alliés, des fontes et des métaux non ferreux. La combustion dans le jet d’oxygène de la poudre de fer, provoque un écoulement d’oxyde entraînant la fusion ou la dilution du métal à couper, en permettant l’évacuation des scories.

Même pour les aciers, ce principe peut être utilisé pour l’amorçage de coupes ou rainures en pleine tôle (ce procédé est parfois aussi appelé oxycoupage par énergie cinétique).

2. L’oxycoupage à la lance à oxygène (ou lance thermique)

Ce procédé a été inventé vers 1930 et a été utilisé après la seconde guerre mondiale pour le démantèlement des bunkers et autres infrastructures métalliques, débouchage des coulées de fonderie, découpe des roches, etc …..

a)Principe :
Il consiste principalement à l’utilisation de l’oxygène sous pression que l’on envoie dans un tube métallique comportant de fils en acier de compositions diverse en fonction des réactions chimiques souhaitées. L’allumage de la lance s’effectue au moyen d’une flamme ou d’un arc électrique placé à l’extrémité de la lance. Une fois la réaction amorcée, la lance thermique permet le perçage, puis le découpage de tous les matériaux grâce à la température de combustion produite de l’ordre de 3000 à 4000 °C, les matériaux percés servant de combustible à l’oxygène provenant de la lance.

Lors de la combustion, on peut observer 3 réactions :

• Une réaction thermique limitée autour de la barre à couper, permettant le fluidification des oxydes, puis celle du laitier
• Une réaction chimique, puisque les éléments des matériaux traversés sont combinés aux apports des oxydes de la barre
• Une réaction cinétique, vu que la pression de l’oxygène va pulvériser le laitier en permettant ainsi, le dégagement du trou.

b) Avantages et inconvénients
– Avantages:

• Découpage et forage de tous types de matériaux avec le même matériel
• Procédé assez silencieux suf le sifflement du gaz
• Pas de vibrations
• Procédé rapide à mettre en œuvre et en exécution
• Encombrement réduit (bouteilles de gaz et lance)

– Inconvénients

• Problèmes liés à l’utilisation de l’oxygène
• Difficultés à protéger l’opérateur (équipement assez coûteux)
• Dégagement important de fumées toxiques
• L’opérateur doit être parfaitement formé
• Energie thermique très importante
• Procédé devant être toujours utilisé en manuel et généralement en extérieur

3. Découpage à l’oxy-arc (OAC)

L’arc électrique avec électrode fusible a été adapté pour l’oxycoupage grâce à l’emploi d’électrodes creuses tenues au moyen d’un porte-électrode spécial permettant l’alimentation simultanée en oxygène et en courant électrique. La réaction est due à l’apport de fer dans l’oxygène, le tout dans l’arc électrique à température élevée. Les coupes sont rapides, mais moins régulières que celles obtenues à l’oxycoupage au chalumeau. Mais ce procédé s’applique aux aciers ordinaires, spéciaux, ainsi qu’aux métaux non ferreux. Il permet également le perçage, le dérivetage et même le gougeage. Il utilise des électrodes de diamètres 5,2 ; 7,2 ; 8,3 et 8,3 E. Désignation ex. 5 = diam. de la baguette et 15 = diam de passage de l’O2 en dixième (0,15 mm)

Défauts de coupe avec le procédé oxy-arc:

• Fusion exagérée des arêtes
• Intensité trop élevée
• Coupe peu nette, irrégulière
• Electrode verticale et mouvements saccadés, intensité trop faible, pression trop élevée.
• Amorçage difficile
• Mauvais contact, pièces sales, prise de masse défectueuse
• Coupures d’arc
• Intensité trop faible, pince de masse mal fixée, mauvaise tenue de l’électrode
• Pièce non percée
• Avancement trop rapide, pression d’oxygène insuffisante

Voir aussi le cours sur l'oxycoupage , procédé Arc-air , le précédent sur l'électro-érosion , le suivant qui décrit les avantages et inconvénients des différents procédés ou le sommaire