La découpe PLASMA vue par JEAN MATON

Le cours sur la découpe PLASMA vu par JEAN MATON. Suite de la découpe LASER et JET D’EAU – (Sommaire de l’ouvrage ici)

9.2.4 Découpage plasma

• 1. Principe
• 2. Les différents modes de fonctionnement
• 3. Avantages et inconvénients

1. Principe

Le procédé de découpage plasma est analogue à ce que nous avons vu au sujet du soudage plasma (§ 5-3). Nous savons que le plasma est employé pour obtenir une source de chaleur intense. L’oxycoupage vu dans les procédés précédents, permet une coupe par la combustion localisée des aciers courants, dans le découpage plasma, la coupe est obtenue par fusion localisée, ce qui intéresse tous les matériaux électriquement conducteurs qui peuvent être découpés par ce moyen. Les revêtements
(peinture, film plastique, ….) ne gênent pas la découpe.

La torche spéciale (Fig 9-27) permet de générer un arc électrique dans une enceinte sous atmosphère spéciale, telle que Argon – Azote ou mélanges Argon – hydrogène, Azote – hydrogène. L’arc et le gaz sont forcés dans une tuyère et s’échappent sous forme de colonne gazeuse à très grande vitesse (+/- 6 km/s)
et à haute température (12000 à 24000 °C). La puissance d’une torche peut atteindre 200 kW. L’équipement de la machine est assez lourd et comprend l’alimentation électrique, l’alimentation en gaz plasmagène, ainsi que le circuit de refroidissement.
L’électrode est peut être en tungstène, zirconium ou hafnium, elle serre à créer l’arc et porter le gaz à haute température, en favorisant l’ionisation du gaz. Suivant le régime d’arc, les gaz et les intensités utilisés, le procédé permet le découpage des faibles et fortes épaisseurs.

Exemple :

• Tous les aciers au carbone jusqu’à 80 mm
• Les aciers inoxydables jusqu’à 100 mm
• Les alliages légers jusqu’à 120 mm
• Le cuivre et alliages jusqu’à 100 mm

La Fig 9-27d donne un petit barème de découpage.

2. Les différents modes de fonctionnement

Régime d’arc différents (Fig 9-28a,b,c)

Fig 9-28 a : Plasma arc non transféré

Le plasma est moins énergétique, l’énergie de l’arc est dissipé vers la tuyère, il est utilisé pour le découpage des fines épaisseurs.
Fig 9-28 b : Plasma arc transféré

L’arc électrique s’ajoute à l’énergie du plasma, l’énergie et la température sont plus élevés, il est utilisé pour le découpage des métaux de forte épaisseurs.
(Fig 9-28 c) : Découpage avec vortex d’eau
Il permet une chauffe plus concentrée grâce au rideau d’eau. Il évite ainsi une propagation de la chaleur sur la pièce et atténue le bruit et les fumées.
Remarque : Ce procédé peut être utilisé sous l’eau, ce qui supprime le bruit et les fumées.

3. Avantages et inconvénient

• Avantages
• Possibilité de couper tous les métaux
• Déformation plus faibles que pour les autres procédés
• Peu de scories
• Inconvénient
• Nécessité d’avoir un système d’aspiration des fumées toxiques

Suite du découpage par LASER et Jet d’eau – (Sommaire de l’ouvrage ici) Le cours suivant est sur la découpe chimique et électro-érosion