Qu'est-ce que l'usinage à l'arc plasma (PAM) et comment ça marche ?

Aujourd'hui, nous allons découvrir l'usinage Plasma Arc (PAM), son fonctionnement, ses applications, ses avantages, ses inconvénients. Alors qu'est-ce que tu attends? Commençons.

Qu'est-ce que le plasma ?

Chaque fois que nous entendons le mot Plasma Arc Machining, nous pensons d'abord à ce qu'est le plasma ? Alors, regardons de près ce qu'est le plasma ?

Lorsqu'un gaz ou de l'air est chauffé à haute température, le nombre de collisions entre atomes augmente. Lorsque vous chauffez le gaz au-dessus de 5500°C, il s'ionise partiellement en ions positifs, ions négatifs et ions neutres. Lorsque vous chauffez davantage le gaz au-dessus de 11 000 ° C, il s'ionise complètement. Un tel gaz complètement ionisé est appelé Plasma. L'état du plasma se situe entre des températures comprises entre 11 000 °C et 28 000 °C.

Qu'est-ce que l'usinage à l'arc plasma  ?

Fondamentalement, l'usinage à l'arc plasma (PAM) est un processus de découpe des métaux dans lequel les métaux sont coupés à l'arc plasma, à l'arc tungstène-gaz inerte ou au chalumeau. Il est surtout utilisé pour les métaux qui ne peuvent pas être coupés par un chalumeau oxyacétylénique. Savez-vous quand le PAM a été introduit ? Eh bien, le PAM a été introduit dans les industries en 1964 en tant que méthode qui aiderait au soudage à l'arc et qui nécessiterait moins d'alimentation en courant. L'usinage à l'arc plasma est également appelé PAM. Dans PAM, différents gaz sont utilisés selon différents matériaux. Un matériau différent signifie une pièce. Votre pièce peut être composée d'aluminium, de fer ou d'acier. Par exemple, pour l'aluminium, l'azote est utilisé, pour l'argon, l'hydrogène est utilisé. Dans la plupart des cas, l'azote et l'hydrogène sont utilisés. Le soudage à l'arc plasma utilise un jet à grande vitesse de gaz à haute température pour faire fondre et déplacer le matériau sur son chemin.

Lire aussi :

• Usinage au jet d'eau – Principe de fonctionnement, avantages et inconvénients selon l'application
• Comment fonctionne le processus d'usinage par faisceau d'électrons ?
• Qu'est-ce que le processus d'usinage par électroérosion (EDM) et comment ça marche ?

Construction

L'usinage à l'arc plasma consiste en un pistolet à plasma. Le pistolet à plasma a une électrode composée de tungstène située dans la chambre. Ici, cette électrode de tungstène est connectée à la borne négative de l'alimentation en courant continu. Ainsi, le tungstène agit comme une cathode. Alors que la borne positive de l'alimentation en courant continu est connectée à la buse. Ainsi, la buse du pistolet à plasma agit comme une anode.

Travail de l'usinage à l'arc plasma

Lorsque nous alimentons le système, un arc électrique se développe entre l'électrode cathodique en tungstène et une buse anodique. Lorsque le gaz entre en contact avec le plasma, il se produit une collision entre les atomes de gaz et les électrons d'un arc électrique et, par conséquent, nous obtenons un gaz ionisé. Cela signifie que nous obtenons l'état de plasma que nous voulions pour l'usinage Plasma Arc. Maintenant, ce plasma est dirigé vers la pièce avec une grande vitesse et le processus d'usinage commence. Une chose à noter est qu'une différence de potentiel élevée est appliquée afin d'obtenir l'état du plasma.

Dans l'ensemble du processus, des conditions de température élevées sont requises. Lorsque des gaz chauds sortent de la buse, il y a des risques de surchauffe. Afin d'éviter cette surchauffe, une chemise d'eau est utilisée.

Voici quelques-uns des paramètres impliqués dans PAM que vous devez prendre en compte :

• Courant :jusqu'à 500 A
• Tension :30-250 V
• Vitesse de coupe :0,1-7,5 m/min.
• Épaisseur de la plaque :jusqu'à 200 mm
• Puissance requise :2 à 200 KW
• Taux d'enlèvement de matière :150 cm ³ /min
• Vitesse du plasma :500 m/s
• Matériau de la pièce :comme indiqué précédemment, vous pouvez utiliser n'importe quel métal comme matériau de la pièce. Par exemple, l'aluminium et l'acier inoxydable sont fortement recommandés pour ce processus.

Lire aussi :

• Usinage électrochimique (ECM) – Principe de fonctionnement, équipement, avantages et inconvénients selon l'application
• Usinage par ultrasons (USM) – Pièces principales, principe de fonctionnement, avantages et inconvénients selon l'application
• Usinage par faisceau laser – Pièces principales, principe, utilisation de l'application

Avantages

Voici les avantages de PAM que vous devez connaître :

• Dans l'usinage à l'arc plasma, les métaux durs et cassants peuvent être facilement usinés.
• Il peut être appliqué à presque tous les types de métaux.
• La meilleure partie de ce processus est que nous obtenons un taux de coupe élevé.
• Nous obtenons une meilleure précision dimensionnelle en cas d'usinage de petites cavités.
• Il s'agit d'un processus simple à mettre en œuvre et d'un processus très efficace.
• Il joue un rôle important dans la réparation automatique des aubes de moteur à réaction.

Inconvénients

Outre les avantages de l'usinage Plasma Arc, discutons de certains de ses inconvénients :

• PAM implique divers équipements mais le coût de ces équipements est très élevé.
• L'ensemble de ce processus d'usinage consomme une grande quantité de gaz inertes.
• La production de surfaces plus étroites a lieu, ce qui n'est pas nécessaire.
• La partie la plus nocive du PAM est que les changements métallurgiques se produisent à la surface.
• L'opérateur ou la personne qui gère l'ensemble du processus doit prendre les précautions appropriées. Ce processus peut affecter les yeux humains, de sorte qu'un opérateur doit porter des lunettes ou un casque appropriés.

Application 

• Il est principalement utilisé pour les alliages cryogéniques résistants à la corrosion à haute température.
• Il est également utilisé en cas de plaque de titane jusqu'à 8 mm d'épaisseur.
• Le PAM est utilisé dans les systèmes de tuyauterie des sous-marins nucléaires et pour souder les boîtiers des moteurs-fusées en acier.
• PAM est important pour les applications liées aux tubes et usines de tubes en acier inoxydable.

Dans cette soudure de haute technologie, l'usinage à l'arc plasma a une importance énorme. Bien qu'il présente certains inconvénients, il est très bénéfique dans toutes ses applications.

Donc, aujourd'hui, nous avons découvert l'usinage à l'arc plasma. Si vous obtenez des connaissances valables après avoir lu cet article, partagez cet article car partager c'est s'engager !