Qu’est-ce qu’une machine de découpe au plasma ?
Une machine de découpe au plasma est une machine-outil destinée à la découpe au plasma.
Le découpage plasma est une méthode de découpage qui utilise un phénomène connu sous le nom de décharge d’arc. La décharge d’arc est un phénomène de décharge électrique qui se produit lorsqu’un courant électrique est concentré dans un passage étroit, une décharge électrique dans laquelle l’énergie électrique est convertie en énergie thermique ou lumineuse.
Plus précisément, les matériaux sont fondus et découpés par le plasma d’arc, qui est porté à une température d’environ 20 000 °C par la décharge d’arc. Les machines de découpe au plasma sont des machines spécialisées pour cette découpe.
Les machines de découpe au plasma sont capables de découper l’acier inoxydable et les alliages d’aluminium qui ne peuvent pas être découpés par les machines de découpe au gaz, qui sont décrites ci-dessous, parce que la partie de coupe fondue à haute température est soufflée par de l’air à haute pression. De plus, la vitesse de coupe est plus rapide et la déformation du matériau causée par la coupe peut être réduite par rapport à la coupe au gaz.
Utilisations des machines de découpe au plasma
Les machines de découpe au plasma sont notamment installées dans le domaine de la fabrication de structures en acier. Les exemples incluent l’industrie de la construction, la fabrication de véhicules spéciaux tels que les camions, les chariots élévateurs et les excavateur, les installations telles que les centrales électriques et les grues portuaires, les chemins de fer et les navires.
En principe, la découpe plasma peut couper relativement tous les métaux et certains matériaux non métalliques. Toutefois, dans la pratique, les machines de découpe au plasma actuelles sont généralement employées pour les tôles d’acier doux allant de fines feuilles à 30 mm.
Principe des machines de découpe au plasma
Les machines de découpe au plasma utilisent le phénomène de décharge d’arc électrique pour faire fondre le matériau à découper grâce à des gaz chauds qui transforment l’électricité en chaleur. La découpe est ensuite réalisée par la force du jet du gaz plasma, qui souffle la matière fondue et l’élimine.
L’état de plasma est un état dans lequel une substance est chauffée, passant de l’état solide à l’état liquide puis à l’état gazeux, avant d’être chauffée à une température comprise entre 5 000 et 7 000 °C. Cela provoque l’ionisation des molécules de gaz et leur séparation en ions positifs et négatifs. À l’état de plasma, les matériaux sont ionisés, ce qui facilite le passage d’un courant électrique à travers eux. Un état de haute température peut être créé en faisant passer efficacement une grande quantité de courant à travers eux.
Le plasma extrêmement chaud fait fondre la section coupée du matériau, qui est ensuite soufflée et enlevée par un puissant jet de plasma, ce qui permet de couper le matériau.
Autres informations sur les machines de découpe au plasma
1. Méthodes de coupage thermique autres que le coupage plasma
Les méthodes de découpe thermique autres que la découpe plasma comprennent la découpe au gaz et la découpe au laser.
Méthode de coupage au gaz
Le coupage au gaz est la plus ancienne méthode de coupage thermique. Le découpage au gaz utilise une réaction d’oxydation entre l’oxygène et le métal. Le matériau à découper est chauffé par une flamme produite par le gaz, et la zone chauffée est ensuite aspergée d’oxygène gazeux, ce qui provoque une réaction d’oxydation et de fusion.
Cette méthode de découpe est adaptée à la découpe de tôles épaisses car le principe permet de découper à portée d’oxygène.
Méthode de découpe au laser
La méthode de découpe au laser est la méthode de découpe thermique la plus récente, développée après la découpe au gaz et au plasma. Le principe de base est que, comme une loupe, une lentille concentre le faisceau laser sur la zone à découper, la fait fondre et élimine ensuite le matériau fondu à l’aide d’un gaz d’assistance. Elle convient à la découpe de précision avec des rainures de coupe étroites.
2. Points à noter concernant les machines de découpe au plasma
Pour découper des matériaux plus épais ou effectuer des découpes à grande vitesse avec une machine de découpe au plasma, une alimentation électrique appropriée est nécessaire. Le découpage au plasma nécessite une protection contre les rayons nocifs, les fumées et les poussières.
C’est pourquoi la loi exige des installations d’élimination locales et une protection respiratoire. L’arc lumineux généré lors du découpage au plasma peut provoquer des irritations et des brûlures oculaires. Il convient d’utiliser des lunettes de protection contre la lumière ou des surfaces de coupe protectrices.
La torche utilisée pour le découpage est extrêmement chaude et génère un courant d’air plasmatique coopératif qui peut provoquer des brûlures même avec des gants de protection. Il est important de veiller à ce que le comportement de l’opérateur en matière de sécurité ne se limite pas au port d’un équipement de protection.