La découpe au plasma est l'une des approches de découpe précises, qui utilise un gaz ionisé (appelé plasma) pour découper n'importe quel profil à travers des métaux conducteurs. Le matériau commun pouvant être coupé à l'arc plasma comprend le fer, l'acier inoxydable, le cuivre, le laiton, le titane et d'autres métaux et alliages conducteurs. Cet article discutera plasma, le processus de coupage au plasma, les avantages, les inconvénients, les applications et d'autres aspects.
Qu'est-ce que le plasma?
Le plasma est l'état thermique le plus élevé de la matière, qui vient après les solides, les liquides et les gaz. Lorsque les gaz sont chauffés à 11,000 30,000° – XNUMX XNUMX° C, ils se transforment en plasma. Le gaz utilisé dans le découpeur plasma peut être de l'air comprimé, de l'oxygène, de l'azote, de l'argon, de l'hydrogène ou toute combinaison de ceux-ci.
Le processus de découpe au plasma
La découpe plasma étant une approche thermique, elle utilise un faisceau strict de plasma à haute température. Dans le même temps, une structure en forme de buse accomplit la tâche de ciblage du point de coupe avec un faisceau de plasma hautement concentré. La manipulation des pistolets à plasma pouvait être manuelle ou automatisée. Par exemple, une technologie de découpe au plasma avancée telle que la CNC peut effectuer une découpe au plasma conformément à la conception téléchargée et aux instructions de l'ordinateur.
Principe de fonctionnement de la découpe au plasma
Principe de fonctionnement (Hatala)
La création de plasma est réalisée par passage d'électricité dans les gaz (Azote, argon, hydrogène). Lorsqu'un arc électrique chauffe le gaz, les molécules gagnent de l'énergie et se déplacent de manière aléatoire, ce qui entraîne la collision d'atomes. La collision sépare l'électron d'équilibre et forme des ions. L'équilibre des particules ionisées dans le gaz crée un plasma. L'air comprimé pousse le plasma avec force vers l'ouverture de la buse sous la forme d'un faisceau rétréci.
Le pistolet à plasma (ou torche à plasma) se compose de l'électrode au-dessus de la buse, qui fournit l'arc électrique au gaz après avoir été connecté à la source d'alimentation. De plus, un système de refroidissement refroidit le pistolet à plasma via du gaz ou de l'eau.
Composants du coupeur de plasma
Il existe trois composants principaux de l'équipement de découpe au plasma ; une source d'alimentation, une console de démarrage d'arc et une torche à plasma.
| Composant | Description |
| Source d'énergie | La source d'alimentation fait référence à l'alimentation électrique, une source d'alimentation continue en courant continu. Le rôle de la source d'alimentation est de fournir une alimentation électrique continue pendant la période de coupure. |
| Console de démarrage pour Arc | Il est responsable de la génération d'étincelles (à l'intérieur de la torche). L'énergie électrique est transformée en une étincelle, ce qui crée un arc de plasma. |
| Torche plasma | C'est l'élément qui sert de guide pour l'alignement de la coupe. De plus, un système de refroidissement et d'autres consommables sont inclus dans la torche à plasma. |
Erreurs courantes de découpe plasma et comment les éviter ?
Des erreurs mineures lors du processus de découpe au plasma peuvent entraîner divers défauts de qualité et un gaspillage de matériau. Voyons quelques-unes des erreurs typiques de la découpe au plasma et de la stratégie d'évitement.
- Faible hauteur de perçage
Vous devez régler la hauteur de perçage et la hauteur de coupe dans le système de contrôle. La faible hauteur de perçage provoque la fusion de la torche à plasma. Cela entraîne également des ratés d'allumage et des dommages consommables au processus.
- Vitesse de coupe inappropriée
La fluctuation de la vitesse de coupe affecte la consommation de matériau, ce qui entraîne une diminution de la qualité. Soit la vitesse de coupe est trop lente, soit trop rapide, la stabilité dimensionnelle de la coupe sera perturbée.
- Flux de gaz et de contenu
Toute perturbation du flux de gaz et de contenu prédéfini affecte la qualité de coupe. Il est recommandé de surveiller fréquemment le débit de gaz, le débit de liquide de refroidissement et d'autres paramètres de fonctionnement.
- Consommable inapproprié
Il existe différents consommables dans l'assemblage de la torche à plasma, tels qu'une électrode, une buse, un capuchon de protection et un anneau de turbulence. Ces consommables doivent être choisis en fonction de l'épaisseur de la pièce, du matériau et des spécifications requises.
Avantages
- Tôles épaisses
L'épaisseur de la pièce qu'une technologie de coupage plasma manipule est un avantage non négligeable. Il peut couper l'acier d'épaisseur moyenne, le cuivre, le laiton, l'aluminium et d'autres métaux et alliages hautement conducteurs. Il est compatible jusqu'à 100 mm. Cependant, la plage supérieure pour l'acier est de 25 mm pour une coupe précise.
- Des formes complexes
Découpeur plasma CNC effectuant une coupe complexe
Un haut degré de précision peut être maintenu avec la découpe au plasma avec des formes et des profils complexes. Le plasma chauffé consomme moins de matière lors de la découpe thermique et élimine lui-même l'excédent de matière.
La découpe au plasma est votre meilleure option si votre conception comprend des géométries complexes telles que des courbes, des coupes qui se croisent ou toute forme étrange. Considérez-le comme un dessin au crayon sur des feuilles de métal.
- Manipulation sans danger
Étant donné que la découpe au plasma utilise des gaz inertes, le risque d'inflammation accidentelle est négligeable. Il est beaucoup plus sûr si vous le comparez à d'autres méthodes de coupe thermique, comme l'approche oxy-fuel.
- Options de matériaux
Le découpeur plasma fonctionne bien avec une large gamme de matériaux de fabrication, tels que l'acier au carbone, l'acier inoxydable, l'acier doux, le cuivre, l'aluminium et le titane (les techniques de traitement associées incluent coupage plasma inoxydable, titane de découpe plasma, découpe plasma aluminium, et ainsi de suite). Il est capable de réaliser des coupes complexes dans ces matériaux.
- Petit trait
Le trait de coupe est une limitation pour les techniques de coupe à base de lames, tandis que la coupe thermique du plasma laisse un trait de coupe nettement plus petit.
- Vitesse de coupe élevée
La vitesse de coupe du plasma varie de 350 à 800 mm/min (Coupe de tuyaux au plasma - les bases). C'est l'un des plus rapides méthodes de coupe du métal, et la vitesse de coupe élevée réduit le risque d'abrasion du métal.
Désavantages
Étant donné que la découpe au plasma peut couper des métaux et alliages conducteurs d'épaisseur moyenne, elle ne peut pas couper des matériaux très denses et épais, tels que le chrome. La conversion de la taille des blocs et des tiges n'est pas possible avec la découpe au plasma.
- Fumées nocives
Les procédés de coupage thermique sont associés à la génération de fumées, et le coupage plasma n'est pas un cas exceptionnel. La condition de fonctionnement à température excessive crée du bruit et des fumées, exigeant les systèmes de ventilation conçus par Dell. Une manipulation inappropriée des fumées peut entraîner des problèmes de santé.
Applications
Pour application du coupage plasma s'étend à diverses industries, notamment l'automobile, l'aérospatiale, la construction industrielle, la construction navale, etc. Discutons-en en détail.
- Automobile
La découpe au plasma est fréquemment utilisée dans l'industrie automobile pour l'assemblage, la réparation et la création de plusieurs pièces telles que le sol, le toit, l'intérieur et bien d'autres.
- Avions
Dans l'industrie aéronautique, les coupeurs au plasma sont utilisés pour couper, façonner et souder diverses pièces. Il offre des coupes et des profils précis pour de nombreux avions de défense, avions commerciaux et hélicoptères militaires.
- Constructions industrielles
L'installation de divers équipements mécaniques nécessite de façonner, de couper et d'assembler des composants métalliques. Par conséquent, la découpe au plasma a un rôle important dans la construction industrielle. En outre, il est également capable d'effectuer des opérations de récupération et de mise au rebut.
- Perçage rapide et précis
Le faisceau resserré de plasma effectue l'opération de perçage de manière très précise. Alors que d'autres approches conventionnelles prennent jusqu'à 30 secondes, cela peut être accompli en deux secondes avec la découpe au plasma.
- Construction navale
La découpe au plasma est utilisée dans la construction de ponts, d'intérieurs, de logements, de récipients sous pression, de boîtiers de moteur et bien d'autres. Outre l'application ci-dessus, la découpe au plasma est largement utilisée dans les applications suivantes ;
- Machines générales et d'ingénierie
- L'industrie chimique
- Industrie nucléaire
- Gaz de pétrole
- La transformation des aliments
- Défense
Pourquoi opter pour la découpe plasma ?
Si l'on compare le découpage plasma avec un laser(découpe plasma ou laser), au jet d’eau ou à d’autres approches de découpe conventionnelles, elle est efficace à bien des égards.
| techniques | Arc plasma | Zone | Jet d'eau |
| Matériaux compatibles | Tous les métaux et alliages hautement conducteurs | Tous les métaux et alliages, certains plastiques | Presque tous les matériaux (sauf le diamant) |
| Prix | Rentable | Coût élevé qu'un arc plasma | Rentable |
| Précision | Tolérance aussi faible que ± 0.015 mm | Aussi bas que ± 0.001 mm de tolérance | Aussi bas que ± 0.15 mm. |
| Vitesse de coupe | 35cm/m | 200cm / s | 50 cm/m |
Nous pouvons conclure que la découpe au plasma est la méthode de choix pour couper des métaux et alliages conducteurs d'épaisseur moyenne avec un degré élevé de précision. Elle est plus économique que la découpe au laser et plus précise que la découpe au jet d'eau. Il offre une vitesse de coupe suffisante par rapport aux deux autres. De plus, la technologie de découpe au plasma est également une approche économe en énergie.
Conclusion
Sans aucun doute, la découpe plasma CNC est idéale pour les métaux et alliages conducteurs d'épaisseur moyenne. Il offre une coupe de haute précision à un prix compétitif.
De nombreux facteurs affectent la qualité des coupes, notamment les compétences de l'opérateur, l'automatisation et la sélection des paramètres de contrôle. La qualité se traduit par des consommables de fixation à la demande selon le cahier des charges de la coupe demandée.
Prolean possède toute l'expertise requise pour votre Service de découpe plasma CNC. Nous fournissons le service via un découpeur plasma CNC avec une torche plasma automatisée. Si vous avez besoin de découpe plasma ou de tout autre service de fabrication, n'hésitez pas à nous contacter.
Questions Fréquemment Posées
Qu'est-ce que le coupage plasma ?
La découpe au plasma est un processus de découpe thermique qui utilise un arc plasma concentré, qui fait fondre le matériau à partir du point de découpe pour créer la coupe ou le profil.
Quel matériau peut être découpé avec des découpeurs plasma ?
Les coupeurs au plasma peuvent couper des métaux et des alliages à haute conductivité électrique, tels que le cuivre, l'acier, le titane, l'aluminium et bien d'autres. De plus, il est compatible avec des épaisseurs jusqu'à moyennes (100 mm).
Quelles sont les raisons du choix de la technologie de coupage plasma ?
La technologie de découpe au plasma offre une haute précision, des coupes complexes, une vitesse de production élevée, une manipulation sûre et de nombreux autres avantages.
Quels sont les trois composants d'un coupeur à arc plasma ?
Trois composants de l'arc plasma comprennent une source d'alimentation, une console de démarrage d'arc et une torche plasma. La source d'alimentation fournit l'alimentation. La console de démarrage d'arc s'occupe de la génération d'arc et de l'ionisation du gaz, et la torche à plasma est chargée de fournir des faisceaux de plasma concentrés et de manipuler les consommables.
Bibliographie
- Hatala, M. (nd). LE PRINCIPE DE LA TECHNOLOGIE DE COUPE AU PLASMA ET DE LA COUPE AU PLASMA SIXFOLD. 5ème CONFERENCE MULTIDISCIPLINAIRE INTERNATIONALE.
- (nd). Découpe de tuyaux au plasma - les bases. Groupe HGG.
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