Ce qu'il faut savoir sur la découpe plasma

Le découpage au plasma existe depuis des décennies et reste l'un des moyens les plus efficaces pour découper des matériaux conducteurs d'électricité. Si vous avez travaillé dans un atelier d'usinage ou une usine de fabrication, ou si vous avez simplement bricolé du métal dans votre garage, vous l'avez probablement rencontré. Il s'agit d'une méthode fiable, rapide et étonnamment précise pour découper le métal. Voyons ce qu'est la découpe plasma, comment elle fonctionne et où elle se situe par rapport aux autres méthodes de découpe.

Qu'est-ce que la découpe plasma ?

Le coupage plasma est un procédé qui utilise un jet de gaz ionisé à grande vitesse - le plasma - pour découper le métal. Il est particulièrement utile pour les matériaux tels que l'acier, l'acier inoxydable, l'aluminium, le laiton et le cuivre. Ce qui distingue le plasma, c'est qu'il ne se contente pas de faire fondre le métal, il le fait exploser avec précision et rapidité.

On trouve souvent des découpeurs au plasma dans les ateliers de fabrication industrielle, les garages de réparation automobile, les parcs de récupération et même dans certains ateliers domestiques. Il est apprécié pour sa capacité à découper les métaux épais et fins, et ne nécessite pas de cycle de préchauffage comme certaines méthodes plus anciennes.

Comment cela fonctionne-t-il ?

L'idée de base est la suivante : vous envoyez un arc électrique à travers un gaz (généralement de l'air comprimé). Le gaz se transforme alors en plasma, un état de la matière surchauffée et conductrice d'électricité. Ce plasma est dirigé vers une petite buse et, lorsqu'il touche le métal, il le fait fondre et souffle le métal fondu avec force.

La plupart des machines utilisent une combinaison d'électricité, d'air comprimé et d'électronique de commande. La source d'énergie produit l'arc, l'air crée le plasma et la buse aide à façonner le flux pour une coupe plus nette et plus étroite.

En d'autres termes, il s'agit de découper du métal avec un éclair dans un tube.

Composants de la découpe au plasma

Un découpeur plasma peut sembler simple de l'extérieur, mais à l'intérieur, il s'agit d'un système bien réglé dont chaque pièce fait son travail. Si l'une des pièces ne fait pas son travail, vous n'obtiendrez pas une découpe nette, tout simplement.

Tout d'abord, il y a l'alimentation électrique. C'est le muscle. Elle prend l'électricité normale et la transforme en courant haute tension nécessaire à la création d'un arc de plasma. Ensuite, il y a la console d'amorçage de l'arc, qui est comme la bougie d'allumage. Elle donne le coup d'envoi en produisant une étincelle à haute fréquence qui allume l'arc.

La torche est votre pièce à main - la partie que vous tenez et guidez pendant le découpage. À l'intérieur, l'électrode et la buse travaillent ensemble pour alimenter et former le jet de plasma. L'électrode délivre le courant dans l'arc et est généralement fabriquée à partir de matériaux résistants et conducteurs tels que le fil d'hafnium, le fil de zirconium ou le fil de cuivre, en fonction de l'outil de coupe et de l'application. La buse rétrécit le flux, concentrant le courant de plasma pour obtenir une coupe nette et précise. Situé à l'avant, le capuchon de protection protège la buse des éclaboussures et permet de diriger le flux de gaz de manière optimale.

N'oubliez pas l'alimentation en gaz. La plupart des gens utilisent de l'air comprimé, mais vous pouvez également utiliser de l'azote ou de l'oxygène en fonction de ce que vous découpez. C'est ce gaz qui est ionisé pour devenir du plasma et qui souffle le métal en fusion hors de la découpe.

Enfin, vous avez besoin d'une pince de mise à la terre. Elle complète la boucle électrique. Sans pince, pas d'arc électrique.

Si vous travaillez avec l'automatisation, ajoutez un contrôleur CNC. Il s'occupe du mouvement pour que vos coupes se déroulent exactement comme vous l'avez prévu, sans conjecture.

Chaque pièce est importante. Gardez-les propres, vérifiez-les souvent et vous obtiendrez toujours de bons résultats.

Pour en savoir plus : Matériaux d'électrodes pour les machines de découpe plasma

Avantages de la découpe plasma

Soyons clairs. Le coupage plasma présente quelques avantages indéniables :

• Vitesse: il est plus rapide que l'oxycoupage, en particulier pour les métaux d'épaisseur fine à moyenne. Une plaque d'acier d'un demi-pouce ? Un bon découpeur plasma la traversera en quelques secondes.
• Des coupes nettes: Les bords sont lisses et ne nécessitent pas beaucoup de meulage ou de nettoyage.
• Polyvalence: Fonctionne sur la plupart des métaux conducteurs. Acier, aluminium, acier inoxydable, etc.
• Facilité d'utilisation: De nombreux découpeurs plasma modernes sont portables, relativement abordables et faciles à utiliser.
• Moins de déformation due à la chaleur: Parce qu'il est rapide, la chaleur s'accumule moins dans la pièce.

Applications de la découpe plasma

La découpe plasma est utilisée partout où l'on a besoin d'une découpe rapide et précise du métal. En voici quelques exemples

• Lafabrication et l'usinage: Découpe de tôles pour la fabrication de pièces.
• Automobile: Retrait de panneaux endommagés ou création de pièces sur mesure.
• Construction: Découpe de l'acier de construction sur place.
• Art et design: Création d'enseignes et de sculptures métalliques complexes.
• Maintenance et réparation: Idéal pour démonter rapidement de vieux équipements.

La fabrication de conduits de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) permet de découper des tôles d'acier galvanisé avec rapidité et précision. Cette technique est également utilisée dans la construction navale et aérospatiale, où la précision est importante, mais où la rapidité l'est tout autant.

Découpe au plasma, découpe au laser, oxycoupage

Chacune de ces méthodes de découpe a sa place. Voici ce qu'il en est de la découpe plasma :

• Découpe au laser: Elle offre une très grande précision, en particulier sur les matériaux minces. Mais elle est plus coûteuse et plus lente pour les matériaux plus épais. On le trouve dans les chaînes de fabrication haut de gamme.
• Oxycoupage: Meilleur pour l'acier très épais (plus d'un pouce), mais il est plus lent et produit plus de scories. Il ne permet pas non plus de couper efficacement l'aluminium ou l'acier inoxydable.
• Découpage au plasma: Il se situe bien au milieu. Il est plus rapide que l'oxy-combustion pour tout ce qui est inférieur à 1,5 pouce et moins cher que le laser pour la plupart des travaux. Il peut traiter sans problème les métaux rugueux, peints ou rouillés. Pour plus d'informations, veuillez consulter le site Stanford Advanced Materials (SAM).

Par exemple, si vous découpez sur le terrain une plaque d'acier rouillée de 30 cm, le plasma est votre solution. Si vous êtes dans une salle blanche en train de découper de l'acier inoxydable de 1/8 de pouce avec des tolérances serrées, le laser est peut-être préférable. Et si vous découpez une plaque de 3 pouces dans un atelier de fabrication lourde, l'oxy-combustible fera toujours l'affaire.

Conclusion

Le découpage au plasma se distingue par sa rapidité, sa polyvalence et sa praticité. Ce n'est peut-être pas la méthode la plus sophistiquée qui soit, mais lorsque vous travaillez avec des matériaux réels dans des conditions réelles, il est difficile de faire mieux. Qu'il s'agisse de construire, de réparer ou de faire quelque chose avant le déjeuner, un découpeur plasma vous permettra d'atteindre vos objectifs plus rapidement et avec moins d'inconvénients.

N'oubliez pas : il ne s'agit pas toujours d'obtenir le bord le plus net ou la machine la plus brillante, mais de trouver ce qui convient le mieux au travail à effectuer. Et le plus souvent, il s'agit d'un bon et solide découpeur plasma.