Initiation au monde de la découpe plasma CNC - Partie 2

Il existe de nombreuses façons de couper une variété de matériaux. Cependant, la découpe au plasma devient le choix préféré lors de la découpe de métaux conducteurs. Que votre métal soit découpé à la main ou via une opération CNC (contrôle numérique par ordinateur), la découpe plasma se situe au-dessus des autres processus de découpe et de poinçonnage. Dans cet article, nous discuterons de ce qu'est le coupage plasma, de son fonctionnement et des capacités de coupage.

Qu'est-ce que le coupage plasma ?

La découpe au plasma est le processus de découpe d'un métal conducteur avec un arc plasma à haute intensité. Ce jet fond à travers la pièce et repousse le matériau en fusion créant la coupe. Les principaux composants d'un découpeur plasma sont l'alimentation , démarreur d'arc , et la torche . L'alimentation est chargée de fournir une tension continue constante tout au long de la coupe. Le démarreur d'arc crée ensuite l'arc à l'intérieur de la torche pour commencer le processus de coupe. L'objectif principal de la torche, qu'elle soit manuelle ou CNC, est de fournir une coupe et de refroidir les consommables qui se trouvent à l'intérieur de la torche. Ces pièces sont appelées consommables car elles devront être remplacées après une durée de vie donnée et changées en fonction des conditions de coupe. Les principaux consommables à l'intérieur de la torche sont l'anneau de tourbillon , électrode et buse . De plus, le besoin d'un gaz électriquement conducteur sera nécessaire pour assister le processus de coupe et être utilisé pour aider à pénétrer dans la pièce et servir de bouclier pour les consommables de la torche. Tous ces composants travaillent ensemble pour créer un arc plasma qui est ensuite utilisé pour couper à travers le métal conducteur. Il existe de nombreuses entreprises qui vendent des découpeurs plasma et fournissent les consommables dont vous avez besoin pour faire fonctionner votre découpeuse. Ces fraises peuvent être utilisées à la main ou en conjonction avec une machine CNC. En fonction de l'utilisation prévue et de l'épaisseur du matériau, déterminera quel découpeur plasma vous convient le mieux. Lorsque vous regardez les coupeurs plasma, assurez-vous de lire les spécifications du fabricant. Cela vous indiquera les exigences nécessaires pour faire fonctionner le découpeur et recommandera l'utilisation du découpeur plasma. Les spécifications du fabricant vous indiqueront également les exigences électriques, telles que l'électricité fournie et les ampères nécessaires, ainsi que la pression et la capacité de gaz nécessaires pour différentes longueurs de coupe. De plus, la plupart des fabricants ont recommandé des listes qui désignent les buses et les amplis à utiliser pour un matériau et une épaisseur donnés.

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Comment fonctionne la découpe plasma ?

Pour comprendre le fonctionnement de la découpe plasma, il faut d'abord savoir ce qu'est le plasma. Le plasma est le quatrième état de la matière. Cela se produit lorsqu'une matière est soumise à des niveaux d'énergie croissants. Les trois états communs de la matière sont solide, liquide et gazeux. Une fois que suffisamment d'énergie est introduite, le quatrième état se produira en produisant du plasma. Ce plasma est un gaz ionisé électriquement surchauffé techniquement. L'acte fondamental de la découpe au plasma se produit lorsqu'un canal électrique est créé entre la fraise et le matériau et retour vers la fraise au moyen de la mise à la terre. Ainsi, le matériau à découper doit être propice à la réalisation de ce circuit électrique. En plus d'avoir un circuit électrique créé, le découpeur plasma a besoin d'un gaz électriquement conducteur pour aider à transférer l'énergie du plasma à la pièce. Il s'agit généralement d'air comprimé, d'azote, d'oxygène ou de mélanges argon-hydrogène. Ce gaz forcé fonctionnera conjointement avec la torche et ses composants pour fournir l'arc à haute intensité. La torche a un anneau de tourbillon, une électrode et une buse à l'intérieur. À l'extérieur se trouve le bouclier. Lorsque le gaz est introduit, l'anneau de tourbillon produit un vortex de gaz autour de l'électrode entre la buse, produisant une fixation appropriée de l'arc. Sans l'anneau de turbulence, il peut y avoir un mélange de gaz incorrect qui envoie le gaz le plus chaud toucher la buse, la brûlant ainsi. De plus, l'anneau de tourbillon aide à évacuer la chaleur de l'électrode. Ainsi, sans l'anneau de turbulence, deux composants principaux peuvent être brûlés très rapidement. Lorsque l'étincelle est générée à partir du démarreur d'arc, le gaz à l'intérieur à ce stade deviendra ionisé et créera un courant de l'électrode jusqu'à la buse créant l'arc plasma. De là, l'arc passera ensuite à la pièce créant la coupe. Le travail de la buse est de focaliser l'arc et de déterminer l'épaisseur de l'arc. Pour un matériau plus épais, une buse plus large sera nécessaire et pour un matériau plus fin et des coupes plus précises, une buse plus fine serait préférable. Maintenant que la pièce est coupée, un matériau en fusion chaud est projeté à l'arrière de la pièce, provoquant des conditions extrêmement chaudes pour vos consommables. C'est là que le bouclier entre en jeu. Le rôle principal du bouclier est de protéger les consommables de votre torche. Pour ce faire, il permet au gaz de circuler le long de la buse, créant ainsi une barrière thermique et concentrant encore plus l'arc du plasma, créant un jet plus sûr et plus précis.

Capacités de coupage plasma.

Lorsque l'on examine d'autres options de découpe, le découpeur plasma se démarque des autres opérations en termes de simplicité et de rentabilité. C'est ce qui rend le coupage plasma si populaire. Cependant, le coupage plasma présente quelques inconvénients. La première restriction, comme indiqué ci-dessus, est qu'il ne peut couper correctement que les métaux conducteurs. Contrairement à un jet d'eau qui peut couper à travers une variété de matériaux car seuls de l'eau à haute pression et des abrasifs sont utilisés. La deuxième restriction la plus notable est la qualité de coupe. Deux éléments principaux que les consommateurs recherchent dans une coupe sont les crasses et biseau . Les crasses sont l'accumulation du matériau fondu où la coupe est faite. Cela fait le bord coupé est dentelé et plus épais que les autres parties du matériau. La solution rapide à cela est de simplement meuler les crasses pour obtenir un bord lisse. Le biseau est l'angle auquel se trouve le bord fini. Une coupe de qualité laissera un bord plat parfait. Cependant, le plasma laisse un bord biseauté, cela peut varier en fonction de l'épaisseur du matériau tout comme les crasses. Plus le matériau est épais, plus ces attributs peuvent se produire. Un grand nombre de ces attributs de coupe négative peuvent être résolus grâce à des combinaisons appropriées d'ampérage et de buse. En plus de tester ce qui fonctionne le mieux pour votre machine et le matériel utilisé. Les coupes d'essai sont généralement effectuées lors de la configuration de votre découpeur plasma qui détermine la meilleure combinaison de hauteur de torche, d'ampères et de buse. Un autre attribut important qui peut aider est le type de gaz utilisé. Selon la coupe effectuée, le type de gaz utilisé sera différent. La forme de gaz la plus courante est l'air. Cependant, la plage d'épaisseur du matériau sera limitée et nécessitera d'autres gaz pour un matériau plus épais. Lorsqu'elles sont entièrement optimisées, les torches à main peuvent couper jusqu'à 1,5 pouces et les torches industrielles peuvent supporter jusqu'à 6 pouces. Lorsque vous utilisez votre découpeur plasma pour la première fois, assurez-vous d'effectuer des tests et de déterminer les meilleures combinaisons de gaz, d'ampères et de buses pour permettre les meilleures coupes.

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Conclusion.

La découpe au plasma s'est développée de façon exponentielle au fil des ans et même avec les restrictions de coupe comme expliqué ci-dessus, la découpe au plasma est en adéquation avec les autres opérations de découpe. Lorsque l'on examine la qualité et le prix de la coupe, il est clair que la découpe plasma est la meilleure opération pour la plupart des applications de découpe. Il devrait maintenant être clair ce qu'est le coupage plasma et comment cela fonctionne. Avec ces connaissances, vous devriez vous sentir en confiance pour acheter le bon découpeur plasma pour vos besoins et pouvoir opérer en toute confiance.

Nicolas Kinney,
Nicholas est employé chez Diamond Manufacturing Company en tant qu'ingénieur en mécanique. Ses responsabilités/expérience incluent la programmation CNC de leurs tourelles et laser à fibre. En dehors du travail, il aime l'usinage, le coupage plasma et travaille sur son invention d'un système anti-jackknifing électromécanique pour les semi-remorques.