Le découpage au plasma, qui consiste à découper des métaux conducteurs d'électricité avec rapidité et précision, est l'une des techniques les plus couramment adoptées. Elle fait partie de nombreux processus de fabrication utilisés dans les industries. L'automobile, la machinerie lourde, la construction et l'aérospatiale en font partie. Cependant, l'efficacité de cette technique repose sur un ensemble complexe de composants qui fonctionnent en parfaite synergie : les pièces de la machine de découpe au plasma.

Dans ce guide complet, nous détaillerons les éléments clés d'un système de découpe plasma, leur fonctionnement, les principaux conseils pour les maintenir dans leur meilleur état, et comment ces composants se comparent à d'autres options telles que la découpe laser, la découpe laser de tubes et la découpe à l'arc. Machines de découpe des métaux à commande numérique.

Qu'est-ce que la découpe plasma ?

Le découpage au plasma est un procédé de découpage thermique qui utilise un jet accéléré de plasma chaud pour découper des matériaux conducteurs d'électricité tels que l'acier, l'aluminium, le laiton et le cuivre. La technique repose sur l'action d'un arc électrique et d'un gaz comprimé pour générer un plasma qui peut atteindre des températures de 25 000 °C.

Leur capacité dépend fortement de l'efficacité et de la qualité des différentes unités qui constituent la machine.

Pièces de la machine de découpe plasma à cœur

Voici une liste des pièces essentielles de la machine de découpe plasma qui rendent le processus précis et cohérent :

Torche à plasma

L'outil de coupe est doté d'une extrémité appelée torche à plasma. Elle concentre l'arc de plasma sur la pièce à usiner. Il comprend

• Corps de la torche : Soutient les parties internes et contacte les lignes électriques et de gaz.
• Buse : Forme et rétrécit l'arc plasma. Il a un impact direct sur la qualité et la précision de la coupe.
• Électrode : L'électrode conduit l'électricité pour établir l'arc.
• Bague en forme de tourbillon : Régule le mouvement du gaz plasmatique, ce qui se traduit par un mouvement tourbillonnaire, améliorant la stabilité de l'arc.
• Capuchon de bouclier : Il est placé sur la buse et la pièce à usiner pour éviter les éclaboussures de métal et améliorer la qualité de la coupe.

L'entretien continu de la torche, le remplacement en temps voulu des articles consommables (tels que les buses et les électrodes) améliorent les performances.

Alimentation électrique

Le bloc d'alimentation délivre un courant continu constant pour maintenir l'arc plasma. La source d'alimentation peut varier entre 30 ampères et plus de 800 ampères, en fonction du matériau et de l'épaisseur à découper. Les blocs d'alimentation plus sophistiqués permettent un contrôle automatique de l'ampérage et une découpe optimisée programmable.

Console de démarrage de l'arc (ASC)

L'ASC produit une étincelle à haute tension et à haute fréquence qui enflamme l'arc de plasma entre l'électrode et la buse. Cet arc pilote est ensuite transféré à la pièce. l'arc plasma entre l'électrode et la buse. Cet arc pilote est ensuite transféré à la pièce.

Système d'approvisionnement en gaz

Dans ce système, le mouvement des gaz qui forment l'arc plasma, par exemple l'air, l'oxygène, l'azote, l'argon ou l'hydrogène, est régi. Le choix du gaz dépend de l'application et du matériau. Les éléments clés sont les suivants :

• Régulateurs: Maintenir une pression constante.
• Filtres: Éliminer l'humidité et les contaminants.
• Vannes: Flux de gaz direct.
• Chambres de mélange: Utilisé dans les systèmes multigaz pour la découpe de profils sur mesure.

Un gaz propre, sec et correctement pressurisé est essentiel pour des coupes précises.

Système de refroidissement

Les températures de l'arc plasma nécessitent un refroidissement efficace. Les torches à plasma sont refroidies à l'eau et utilisent des refroidisseurs pour recirculer le liquide de refroidissement afin d'éviter la surchauffe. Les systèmes plus petits sont plutôt refroidis par air.

Un système de refroidissement typique se compose de

• Pompe à eau
• Radiateur ou échangeur de chaleur
• Réservoir de liquide de refroidissement
• Capteurs de débit

Un entretien fréquent permet d'éviter les dommages dus à la surchauffe des composants essentiels.

Contrôleur CNC

Dans les processus automatisés, une machine à découper les métaux à commande numérique ou une machine à découper les métaux à commande numérique peut être utilisée. machine de découpe laser à commande numérique dispose d'un mécanisme de contrôle des mouvements qui déplace la torche selon des trajectoires prédéterminées. Les fichiers CAO, le code G et les paramètres de fonctionnement peuvent être interprétés par le contrôleur CNC qui les superpose pour réaliser des coupes précises et reproductibles.

Le contrôleur communique avec :

Le contrôleur s'interface avec :

• Moteurs pas à pas ou servo
• Portique X-Y-Z

Des systèmes de haut niveau permettent l'imbrication, la compensation du trait de scie et la récupération des erreurs à la volée.

Table de travail et structure de soutien

La découpe des tôles s'effectue sur la table de travail. Elle comprend :

• Table d'eau : Conduit la chaleur et récupère les scories.
• Table à courant descendant : les fumées sont évacuées par aspiration.

Parties optionnelles ou avancées

Les autres éléments de la machine de découpe plasma sont les suivants :

Contrôle de la hauteur de la torche (THC)

Le THC maintient la torche à une distance optimale de la pièce, ce qui permet d'équilibrer les surfaces irrégulières des matériaux.

Systèmes à double gaz

Certains systèmes à haute performance utilisent deux gaz, l'un pour stabiliser le plasma, l'autre pour le protéger. Cela permet de mieux couper l'acier inoxydable et l'aluminium.

Systèmes logiciels

Les découpeurs plasma modernes sont équipés d'un logiciel supplémentaire :

• Intégration CAD/CAM
• Diagnostics en temps réel
• Surveillance à distance

Ils facilitent également la comparaison avec d'autres technologies telles que la découpe au laser et la découpe à l'arc. Découpe de tubes au laser en améliorant la précision grâce à l'étalonnage du logiciel.

Comparaison des technologies de découpe plasma et laser

Les composants des machines de découpe plasma sont conçus pour couper rapidement les matériaux. La découpe au laser est bien plus performante lorsqu'il s'agit de couper des matériaux minces et des détails fins.

Utilisations industrielles des machines de découpe plasma

• Automobile: Pièces de châssis et de suspension
• Construction navale: Placage de la coque et charpente interne
• Matériau: Poutres et panneaux en acier
• Aérospatiale: Feuilles d'aluminium et de titane résistantes
• Art et signalisation : Art métallique sur mesure

La polyvalence des pièces des machines de découpe au plasma permet une compatibilité avec les bras robotisés, les portiques et les gabarits personnalisés, ce qui les rend adaptées aux tâches industrielles à grande échelle.

Conclusion

La meilleure façon de maximiser les performances et de réduire les temps d'arrêt, tout en assurant une production de qualité constante, est de bien comprendre ce que font les pièces de votre machine de découpe au plasma. La quantité de fabrication que vous effectuez. Qu'il s'agisse d'une ligne de fabrication à grande échelle ou d'une fabrication métallique de taille moyenne, elles nécessitent toutes une attention particulière, non seulement pour investir dans les bonnes pièces, mais aussi pour les maintenir en bon état.

Le plasma reste une solution rentable et puissante, mais les processus technologiques récents permettent d'utiliser des techniques hybrides. Par exemple découpe au laserLes machines de découpe laser, les machines de découpe laser à commande numérique et les machines de découpe laser de tubes. L'analyse de vos exigences, de vos besoins en matériaux, de votre précision, de votre vitesse et de votre budget vous aidera à choisir le meilleur système possible.

FAQ

Quelle est la durée de vie des consommables de la torche à plasma ?

Les électrodes et les buses peuvent durer de 1 à 6 heures de coupe active. Les systèmes haut de gamme équipés de gaz propres et de réglages optimisés peuvent prolonger cette durée.

Est-il possible de découper des tubes au laser lorsque l'on utilise un découpeur plasma ?

Non, la découpe de tubes au laser fait appel à la technologie laser, qui permet de réaliser des découpes complexes et de petits détails à l'intérieur et autour de composants cylindriques. Le plasma ne peut pas être précis à l'intérieur des tubes.

Quelle est la différence entre les systèmes à plasma d'air et les systèmes à plasma haute définition ?

Le plasma d'air utilise de l'air comprimé et convient pour les coupes de base. Les systèmes à haute définition utilisent des mélanges d'oxygène ou d'argon et d'hydrogène pour des coupes plus nettes et plus précises et sont courants dans les machines industrielles de découpe des métaux à commande numérique.

Ai-je besoin d'un système de contrôle de la hauteur ?

Oui, surtout si vous travaillez avec des matériaux irréguliers ou des systèmes CNC automatisés. Un contrôleur de hauteur de torche garantit une longueur d'arc constante et réduit l'usure des consommables.

Les machines de découpe plasma sont-elles sûres pour les débutants ?

Avec une formation et un équipement de protection adéquats, oui. Veillez à une ventilation adéquate, à la protection des yeux et à la compréhension de tous les protocoles de sécurité. Les systèmes automatisés dotés de contrôleurs CNC améliorent la facilité d'utilisation