Comment les fabricants de métaux peuvent optimiser la qualité de la découpe plasma

Lors du coupage plasma, différentes combinaisons de gaz réagissent différemment avec le bord du métal coupé et affectent la soudabilité de la surface. La sélection de la combinaison de gaz et de l’ampérage appropriés pour les types et épaisseurs de matériaux est essentielle pour garantir des soudures de haute qualité.

Lors de l’utilisation du découpage plasma automatisé, il est crucial de fournir des pièces découpées avec précision et de manière constante, avec un minimum de biseau et peu ou pas de scories. Les systèmes de coupage plasma automatisés peuvent produire des pièces découpées avec précision avec diverses combinaisons de gaz, mais c'est ce qui se trouve sous la surface qui affectera la qualité du produit final.

Différentes combinaisons de gaz réagissent différemment avec le bord métallique coupé et affectent la soudabilité de la surface. La sélection de la combinaison de gaz et de l’ampérage appropriés pour les types et épaisseurs de matériaux est essentielle pour garantir des soudures de haute qualité. Les gaz pouvant être utilisés pour le coupage plasma automatisé dépendent du type de torche utilisé.

Les systèmes de coupage plasma automatisés à faible coût sont configurés avec des torches monogaz conçues pour couper tous les types de métaux à l'aide d'air comprimé d'atelier. Ce type de système plasma est devenu extrêmement populaire auprès des fabricants de métaux effectuant des travaux de métal ornemental et une production de découpe de plaques à usage général à relativement faible volume.

Cependant, la qualité de coupe fournie par le plasma pneumatique peut être inférieure à celle requise par un travail. Par exemple, la face d’une plaque d’acier découpée à l’air contient souvent de grandes quantités de nitrures dissous. L’air de l’atelier contient environ 78 % d’azote et 21 % d’oxygène. Lorsque le GMAW est appliqué directement sur la surface coupée, les nitrures sont souvent piégés à l'intérieur de la soudure à mesure que le métal se solidifie : le meulage de la surface coupée avant le soudage élimine ce problème de nitruration.

Lorsque l’aluminium est coupé au plasma air, la face coupée est fortement oxydée et d’apparence très granuleuse. La face coupée en aluminium devra être rectifiée avant le soudage. La surface coupée de l’acier inoxydable est également fortement oxydée. La surface sera gris foncé et plutôt croûteuse à cause de la formation d'oxydes de nickel. De telles surfaces ne sont pas soudables sans les poncer au préalable.

Les gaz en bouteille tels que l'azote ou l'azote/hydrogène (95 % d'azote/5 % d'hydrogène) peuvent être utilisés avec certains systèmes de chalumeau monogaz sur les métaux non ferreux pour améliorer la qualité de la surface coupée. Cependant, le débit total requis pour une torche à plasma monogaz de 125 ampères peut atteindre 550 pieds cubes/heure (CFH). Cela augmentera les coûts du gaz car une bouteille d’une capacité de 330 CFH sera vide en 36 minutes.

Les systèmes plasma configurés avec des torches monogaz ont une durée de vie des consommables nettement plus courte et des coûts d'exploitation plus élevés que les systèmes plasma configurés avec des torches bigaz refroidies par liquide. Les systèmes plasma à air ne sont pas équipés d’une technologie longue durée.

Les systèmes de coupage plasma de précision pour production en grand volume sont configurés avec des torches à double gaz refroidies par liquide, des systèmes sophistiqués d'alimentation en gaz automatique et une sélection de processus. Les tableaux de coupe intégrés à la CNC ajustent les paramètres de coupe et sélectionnent les gaz requis en fonction du matériau et de l'épaisseur sélectionnés.

De plus, la plupart de ces systèmes sont équipés d'une technologie qui augmente l'ampérage et le débit de gaz au début et à l'arrêt de chaque coupe. Cela garantit des performances de coupe constantes et prolonge considérablement la durée de vie des consommables. Sans cela, la qualité de coupe change considérablement au cours de la durée de vie d'un jeu de consommables.

Le type de métal à couper, l'épaisseur du matériau et la soudabilité de la face coupée requis pour déterminer les combinaisons de gaz recommandées.

Combinaisons de gaz. La découpe au plasma, au laser et à l'oxycoupage utilise toutes de l'oxygène pour couper l'acier. Les trois procédés laissent une très fine pellicule d’oxyde de fer sur la surface coupée. Ce film s'enlève facilement avec un traitement abrasif. Cependant, si le film n'est pas retiré, la peinture appliquée sur la surface coupée peut simplement s'écailler (voir Figure 2).

Ampérage, épaisseur. La sélection de l'ampérage de coupe approprié pour l'épaisseur du matériau est aussi importante pour produire d'excellents résultats de coupage au plasma que le choix du gaz approprié (voir figures 1 et 3).