Top 3 des outils de découpe thermique pour le travail de précision des métaux

Bien que les métaux figurent parmi les matériaux les plus durs et résistants, ils peuvent être coupés et formés selon les exigences spécifiques des projets. Différents projets requièrent différents métaux aux formes variées : il faut donc savoir quel procédé de découpe utiliser pour obtenir la forme ou le design désiré. La découpe des métaux se divise en procédés thermiques et mécaniques, le premier étant le plus couramment utilisé aujourd'hui.

À quoi sert le procédé de découpe thermique ?

La découpe thermique regroupe des procédés où la chaleur issue d'énergie radiante, d'un arc électrique ou d'une réaction exothermique oxyde, vaporise ou fond le métal pour obtenir la coupe voulue. Elle sert principalement au découpage de formes sur aciers laminés à froid et à chaud, mais s'applique aussi à l'aluminium et l'inox avec des degrés de succès variables. Les machines de découpe thermique sont probablement l'une des plus anciennes formes de découpe de formes métalliques, hormis les méthodes physiques (marteau, scie, hache). Cet article couvre les divers outils et méthodes de découpe thermique, tables de découpe plasma et oxycoupage comprises.

Trois méthodes courantes de découpe thermique

Découpe à la flamme (oxycoupage)

Également appelé « oxycoupage », ce procédé utilise de l'oxygène avec une source de carburant (acétylène ou propane) pour intensifier une flamme produisant assez d'énergie pour fondre le métal. La flamme neutre chauffe le métal ; une fois fondu, un jet à haut débit d'oxygène/carburant sectionne la matière et évacue le matériau fondu (scories ou « laitier »). Si non complètement éliminées, ces scories forment du « matte ».

Découpe plasma

Contrairement à l'oxycoupage, la découpe plasma utilise un arc électrique comme source de chaleur. L'arc ionise et chauffe un gaz formant un plasma si intensément chaud que le matériau est littéralement vaporisé dans le jet de plasma. La pièce devient partie du circuit électrique ; le plasma surchauffé interagit avec la pièce mise à la terre pour créer la coupe. Plusieurs gaz peuvent servir de gaz d'assistance plasma selon le matériau. Comme pour l'oxycoupage, le gaz plasma évacue aussi les scories.

Découpe laser

Méthode thermique la plus récente, elle utilise l'énergie laser pour fondre le métal. Un faisceau lumineux monochromatique et cohérent est généré dans un résonateur laser, amplifié à 2-30 kW, puis focalisé à travers une lentille sur la pièce. Le laser brûle, fond et vaporise la zone ciblée, produisant une coupe nette. Les types de lasers courants dans l'industrie : CO₂, Nd, Nd-YAG, et les nouveaux lasers à diode directe à fibre.

Options d'équipements de découpe thermique

Le type d'équipement dépend du procédé mais reste globalement similaire : une table maintient le matériau à plat tandis que la torche thermique opère depuis le haut. Un contrôleur CNC déplace la tête de coupe sur la surface selon des commandes programmées depuis un ordinateur, suivant le design souhaité.

Machines d'oxycoupage

Premières machines développées, les systèmes oxyfuel/flamme restent incontournables dans l'industrie. Au-delà des machines à commande manuelle, la technologie a permis des machines CNC d'oxycoupage optimisées pour une large gamme d'opérations. Idéales pour découper de l'acier épais de 2" à 12" (50 à 300 mm). La précision se mesure au mètre ruban, la qualité de bord n'étant pas prioritaire.

Machines de découpe plasma

Également appelées tables de découpe plasma, elles se déclinent en trois types :

• Plasma à air - Entrée de gamme : pour amateurs, sans besoin de haute précision, généralement monophasé, adaptable à l'automatisation ou au portatif. Applications : artwork, fabrication légère, réparation automobile.
• Plasma à air - Qualité industrielle : choix le plus courant pour ateliers ajoutant la découpe plasma. Bonne précision et finition correcte. Applications : travaux de sous-traitance, découpe acier de précision.
• Plasma Haute Définition (Hi-Def) : machine spéciale offrant une qualité proche du laser. Prix 2 à 3x supérieur au plasma industriel. Meilleur système d'entraînement et de mouvement pour précisions à 3 décimales, combiné aux meilleures sources plasma haute définition pour bords et trous les plus nets.

Nous avons récemment publié : Découpe Plasma : 4 raisons d'avoir une table plasma dans votre atelier dès maintenant — une lecture que vous apprécierez.

Machines de découpe laser

Elles offrent le plus haut niveau de précision et de vitesse sur une gamme de matériaux plus restreinte que l'oxycoupage et le plasma. Conçues pour les tolérances serrées sur matériaux minces (jauges), elles coupent par source de chaleur intense focalisée à des vitesses de milliers de pouces par minute.

Trois types de machines de découpe laser :

• Machines laser CO₂
• Lasers Nd:YAG / Nd:YVO
• Lasers à fibre

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