Bases du coupage plasma - Un guide

Si vous débutez dans le découpage au plasma, vous trouverez peut-être le processus un peu intimidant. Cependant, avec les bons conseils, vous pourrez rapidement maîtriser les bases de cette technique de découpe simple et efficace.

Les découpeurs plasma sont des machines relativement simples et l’arc plasma est beaucoup plus facile à manipuler que l’arc de soudage. De plus, l’ensemble de l’installation est beaucoup moins complexe que le processus de découpe à l’oxyacétylène. Dans cet article, nous vous guiderons à travers les bases du coupage plasma et vous montrerons comment configurer votre équipement pour des résultats optimaux. À la fin de cet article, vous serez sur la bonne voie pour réaliser des coupes précises et efficaces avec votre découpeur plasma.

Qu'est-ce que le plasma et comment fonctionne le processus de découpe au plasma ?

Lorsque vous travaillez avec des découpeurs au plasma, le plasma est défini comme un gaz chauffé électriquement qui devient un gaz ionisé ou conducteur d'électricité. Le plasma est le quatrième état de la matière et est créé en chauffant l'air à des températures extrêmes. Cet air/gaz ionisé sous pression devient un arc de coupage au plasma utilisé pour trancher le métal.

Le processus de coupage au plasma commence à l'intérieur de la torche à plasma, où une électrode reçoit de l'électricité de la machine et où du gaz ou de l'air comprimé est fourni à travers la torche. Une fois que l’électrode initie l’arc avec le métal conducteur (pièce), l’arc au gaz plasma naît. À ce stade, le gaz comprimé conduit l’électricité et devient du plasma qui éclate sous haute pression à travers la petite ouverture située à l’extrémité de la buse.

Cet air électriquement conducteur est un arc de plasma qui coupe le métal grâce à la température incroyablement élevée concentrée dans ce petit point où le plasma touche la pièce métallique. La formation de l'arc plasma commence lorsqu'un gaz tel que l'oxygène, l'azote, l'argon ou même l'air d'atelier est forcé à travers un petit orifice de buse à l'intérieur de la torche. Le flux de gaz est ensuite ionisé par une étincelle provenant de l’électrode, créant un arc pilote. Une fois que l’arc pilote touche le métal, il ionise le métal et crée un chemin que l’arc plasma doit suivre.

La technologie de découpage au plasma utilise le plasma pour transférer l'énergie d'une alimentation électrique vers n'importe quel matériau conducteur, ce qui permet un processus de découpe plus propre et plus rapide qu'avec le coupage à la flamme. L'arc plasma chauffe le métal jusqu'à son point de fusion, puis souffle le matériau en fusion avec un jet de gaz ionisé à grande vitesse. Le gaz de protection, tel que l'argon, le dioxyde de carbone ou l'azote, est utilisé pour protéger la coupe de l'oxydation. Le processus de découpe au plasma peut couper n’importe quel métal conducteur, y compris l’acier au carbone doux, l’acier inoxydable, l’aluminium et le cuivre.

Que peut-on couper avec un processus de découpe au plasma ?

Le coupage plasma est un procédé de coupage thermique qui permet de couper n'importe quel métal conducteur de l'électricité. Cela inclut l'acier au carbone doux, l'acier inoxydable, l'aluminium, le cuivre ou tout autre métal non ferreux. Tant que le métal conduit l’électricité, il peut être coupé avec un découpeur plasma. Il s’agit d’un processus propre qui permet d’obtenir des coupes douces tant que votre découpeur plasma a suffisamment de puissance pour l’épaisseur avec laquelle vous travaillez.

Le coupage au plasma a un large éventail d'applications et peut être utilisé dans votre garage, à l'extérieur (quand il ne pleut pas), dans un atelier de soudage, sur site ou partout où vous avez besoin de couper un matériau conducteur. Il s'agit d'un processus beaucoup plus facile à apprendre que l'oxycoupage et ne nécessite pas de réservoirs de gaz oxyacétylène, qui présentent un risque d'incendie et nécessitent une zone de stockage spéciale.

Comment se comporte-t-il face à l’oxycoupage ?

L’oxycoupage ne peut couper que l’acier et les métaux ferreux qui soutiennent le processus d’oxydation. C'est parce qu'il coupe par combustion ou oxydation. Cela signifie que vous ne pouvez pas oxycouper l'aluminium et l'acier inoxydable, par exemple.

Lors de la découpe de métal avec un arc plasma, vous n'avez pas besoin de le préchauffer contrairement à l'oxycoupage. L'oxycoupage n'est un meilleur choix que si vous coupez des métaux très épais ou si vous travaillez dans un endroit où l'électricité n'est pas disponible ou souhaitée. Mais pour un usage amateur régulier, les découpeurs plasma sont un bien meilleur choix.

Le découpage au plasma nécessite une pression d'air, vous aurez donc besoin d'un compresseur d'air. Mais contrairement aux bouteilles de gaz, vous n’avez pas besoin de « remplir » les réserves d’air. L'air est littéralement partout et c'est gratuit. Même si un compresseur n'est pas gratuit, les réservoirs d'essence ne le sont pas non plus et ils sont beaucoup plus difficiles à déplacer.

Le stockage d’un découpeur plasma est simple. Débranchez-le et placez-le dans une zone relativement sûre, et il ne devrait y avoir aucun problème tandis que posséder un système Oxy-Fuel nécessite beaucoup plus de prudence.

En résumé, le coupage plasma peut couper n’importe quel métal conducteur d’électricité, tandis que le coupage oxy-combustible est limité à l’acier et aux métaux ferreux. Le découpage au plasma nécessite un compresseur d'air, mais il est plus facile à stocker et à déplacer que les bouteilles de gaz combustible. C'est également un processus plus propre et ne nécessite pas de préchauffage du métal.

Que rechercher lorsque vous évaluez un découpeur plasma pour vous

Lorsqu’il s’agit d’acheter un découpeur plasma, plusieurs facteurs importants doivent être pris en compte. Dans cette section, nous discuterons des caractéristiques et spécifications les plus importantes qui auront un impact important sur les capacités et le coût de la machine.

L'épaisseur et l'intensité de coupe maximales

L’épaisseur de coupe maximale et l’ampérage d’un découpeur plasma sont des facteurs importants à prendre en compte. Chaque machine de découpe à l'arc plasma est conçue pour une certaine épaisseur de coupe nette et une épaisseur de coupe/séparation maximale, et cela est plus ou moins conforme à sa puissance de sortie en ampérage. La coupe nette maximale représente l'épaisseur que vous pouvez couper sans aucune difficulté, et la coupe de séparation maximale est l'épaisseur que la machine va couper, mais elle peut avoir du mal, être lente et le bord de la coupe ne sera pas aussi joli. L'ampérage déterminera la plupart des épaisseurs de coupage à l'arc plasma, tout comme le type de métal coupé. Certains métaux sont plus difficiles à couper que d’autres. Par exemple, une puissance de 55 ampères peut suffire pour effectuer une coupe nette sur une plaque d'acier doux de 1/2", mais votre vitesse de coupe sera plus lente si vous deviez faire la même épaisseur et le même ampérage avec de l'acier inoxydable. Il est important de choisissez un découpeur plasma capable de gérer l’épaisseur du métal que vous allez couper.

Le cycle de service du découpeur plasma

Le cycle de service d'un découpeur plasma représente la période pendant laquelle votre machine peut fonctionner, par opposition à la période pendant laquelle elle a besoin de se reposer. Il est présenté en pourcentage et pour des intervalles de temps de 10 minutes. Lorsqu'il s'agit de couper à l'arc plasma des matériaux épais qui se situent dans la plage d'épaisseur maximale que le découpeur plasma peut gérer, vous pousserez la machine à son cycle de service maximum, vous devez donc y prêter attention. Gardez simplement quelque part dans votre tête que, à mesure que vous approchez de la durée d'utilisation maximale, la machine doit se reposer. Les périodes de repos permettent à la machine de refroidir afin de ne pas endommager les circuits internes.

Un démarrage à haute fréquence ou un découpeur plasma Blowback ?

Un découpeur plasma à démarrage haute fréquence est un bon choix si vous n'utilisez aucun appareil électrique sur le lieu de travail. Le démarrage de l'arc plasma à haute fréquence peut interférer avec l'électronique environnante comme les téléphones portables, les ordinateurs portables, les machines CNC, d'autres outils et machines, etc. Le démarrage au plasma à arc pilote par technologie de retour de flamme est une méthode différente qui est sans danger pour l'électronique environnante. Ces découpeurs plasma disposent d'un système spécial à l'intérieur de la torche plasma qui initie l'arc pilote par un mouvement d'électrode qui ouvre le circuit et provoque l'étincelle électrique. Les découpeurs plasma à démarrage par soufflage sont plus chers, mais ils constituent un meilleur choix si vous utilisez un équipement sensible dans la zone de travail.

L'entrée d'alimentation et la portabilité

La puissance absorbée et la portabilité d’un découpeur plasma sont des facteurs importants à prendre en compte. Certaines découpeuses à arc plasma fonctionnent uniquement lorsqu'elles sont branchées sur une alimentation 220 V, tandis que beaucoup offrent des capacités double tension 110 V/220 V. Cependant, vous devez prêter une attention particulière à l’ampérage de sortie lorsque l’appareil est en mode 110 V. Il ne sera pas en mesure de produire l’ampérage maximum qu’il peut produire avec l’entrée 220 V. La portabilité du découpeur plasma est également un élément à prendre en compte. Si vous êtes soudeur et que votre chantier change constamment en fonction du travail, il est très utile que votre machine soit légère et que vous puissiez réellement travailler avec la tension disponible sur place.

Consommables pour découpeurs plasma

Votre découpeur plasma aura besoin de ce que l'on appelle communément des consommables . Ces pièces sont remplacées souvent et ne sont généralement pas très chères. Cependant, certaines marques ne proposent pas un bon rapport qualité/prix pour leurs consommables, et vous les remplacerez très souvent. Ces consommables incluent, sans s'y limiter, la pointe de la buse, la coupelle de protection, l'anneau de gaz, l'électrode, etc. Cela dépend de la marque.

En résumé, lorsque vous évaluez un découpeur plasma pour vous, il est important de prendre en compte l'épaisseur et l'ampérage maximum de coupe, le cycle de service du découpeur plasma, le choix d'un démarrage à haute fréquence ou d'un découpeur plasma à retour de flamme, la puissance absorbée et la portabilité. , ainsi que le coût et la qualité des consommables. En tenant compte de ces facteurs, vous pouvez choisir le découpeur plasma adapté à vos besoins et à votre budget.

Comment découper au plasma

Si vous débutez dans le découpage plasma, il est important de connaître quelques bases avant de commencer. Cette section couvrira la sécurité du coupage plasma et la technique de coupage.

Sécurité du coupage au plasma

Bien que le coupage au plasma ne soit pas aussi dangereux que le soudage, il présente néanmoins certains risques. Le découpeur plasma peut produire une tension extrêmement élevée, jusqu'à 10 fois supérieure à celle des machines à souder. Il est donc important de prendre des précautions de sécurité.

• Portez une tenue de soudage appropriée pour vous protéger des étincelles et du métal en fusion. Cela comprend des gants en cuir ArcCaptain , un tablier en cuir, des pantalons de soudage appropriés et des bottes de soudage.
• Soyez attentif à votre environnement. Ne restez pas debout dans l’eau et n’utilisez pas de découpeur plasma si vos mains et votre corps sont mouillés/en sueur. Portez des chaussures et des gants non conducteurs.
• Protégez vos yeux avec un casque de soudage ou des lunettes de sécurité ayant un indice de teinte DIN approprié pour le coupage au plasma.

Ce ne sont là que quelques-unes des bases de la sécurité du coupage plasma. Suivez toujours les instructions fournies avec le manuel de la machine ainsi que les codes et normes de sécurité au travail de votre région.

Technique de coupe

En ce qui concerne la technique de coupe, il y a quelques points à garder à l’esprit.

• Une bonne technique pour les débutants consiste à utiliser une extension de bouclier de traînée pour votre torche à plasma. Cela vous permettra de poser la torche sur la pièce, ce qui facilitera la précision lors du coupage à l'arc plasma.
• Placez votre torche de découpe plasma à un angle d'environ 60 degrés par rapport au plan horizontal et d'environ 30 degrés par rapport au plan vertical tout en initiant l'arc pilote. Ensuite, faites pivoter la torche en position verticale.
• Trouver une vitesse de coupe adéquate en fonction de l'épaisseur du métal. Vous pouvez le faire en observant l'angle selon lequel le métal en fusion est poussé le long de la ligne de coupe et en examinant la qualité de la coupe.
• Si vous avancez trop lentement, les scories de métal en fusion laisseront un résidu au bas de la coupe. Si vous bougez trop vite, il n’y aura pas de pénétration nette par le haut. L'angle auquel le métal en fusion doit tomber de la ligne de coupe lorsqu'il est observé du dessous est d'environ 20 degrés.

Il est préférable de tester certaines coupes sur de la ferraille. Commencez avec de fins morceaux de métal jusqu'à ce que vous compreniez. Avec un peu d’entraînement, vous développerez votre technique et cela vous sera facile.

N'oubliez pas de toujours porter des équipements de sécurité appropriés, tels que des gants et un casque, et d'assurer une bonne ventilation pour éviter d'inhaler des scories et des fumées. En suivant ces étapes de base, vous pouvez réaliser des coupes de qualité avec précision et efficacité.

Conclusion

En conclusion, le coupage plasma est un procédé relativement simple qui nécessite une bonne préparation et une machine de qualité. Les protocoles de sécurité doivent toujours être suivis pour éviter les accidents. Si vous débutez dans le découpage plasma, il est recommandé de commencer avec de la ferraille et de vous entraîner progressivement. Ne vous attendez pas à des coupes parfaites dès le début, mais avec de la pratique, cela devient simple. Comparé à l’oxycoupage, le coupage à l’arc plasma est plus facile et prend moins de temps. Si vous rencontrez des problèmes au cours d'un projet, le dépannage est généralement simple et peut être effectué avec l'aide de ressources en ligne ou d'un professionnel. Une réparation et un entretien appropriés de votre découpeur plasma garantiront sa longévité et ses performances optimales.

Questions fréquemment posées

Quelles précautions de sécurité doivent être prises lors de l’utilisation d’un découpeur plasma ?

Les découpeurs plasma peuvent être des outils dangereux s’ils ne sont pas manipulés correctement. Voici quelques précautions de sécurité que vous devez prendre lorsque vous utilisez un découpeur plasma :

• Portez toujours des équipements de protection tels que des gants, des lunettes de protection et un casque de soudage .
• Assurez-vous que la zone de travail est bien ventilée pour éviter l'accumulation de vapeurs toxiques.
• Gardez le découpeur plasma à l'écart des matériaux inflammables.
• Ne touchez jamais l’électrode ou la pièce à mains nues lorsque le découpeur plasma est en marche.
• Assurez-vous que la pièce à travailler est correctement mise à la terre pour éviter les chocs électriques.

En quoi la découpe plasma diffère-t-elle de la découpe laser en termes d'application ?

Le découpage au plasma et le découpage au laser sont tous deux des procédés de découpage thermique, mais ils diffèrent en termes d'application. La découpe au plasma est mieux adaptée à la découpe de matériaux plus épais, tandis que la découpe au laser est mieux adaptée à la découpe de matériaux plus fins. La découpe plasma est également plus rapide et moins coûteuse que la découpe laser.

Quels sont les principaux avantages de l’utilisation du coupage plasma par rapport aux autres méthodes de coupage ?

Le coupage au plasma offre plusieurs avantages par rapport aux autres méthodes de coupage, notamment :

• Capacité à couper des matériaux épais rapidement et proprement.
• Faible coût d’exploitation et exigences de maintenance minimales.
• Possibilité de couper une large gamme de matériaux conducteurs.
• Capacité à réaliser des coupes complexes avec une grande précision.

Quels matériaux ne conviennent pas à la découpe avec un découpeur plasma ?

Les découpeurs plasma sont conçus pour couper des matériaux conducteurs tels que l'acier, l'acier inoxydable et l'aluminium. Cependant, ils ne conviennent pas pour couper des matériaux non conducteurs tels que le bois ou le plastique.

Pouvez-vous décrire les étapes de base impliquées dans le fonctionnement d'un découpeur plasma ?

Voici les étapes de base impliquées dans le fonctionnement d’un découpeur plasma :

1. Installez le découpeur plasma et connectez-le à une source d’alimentation.
2. Choisissez la pointe de coupe appropriée et installez-la sur la torche.
3. Allumez le découpeur plasma et ajustez les paramètres d’ampérage et de pression d’air.
4. Tenez la torche perpendiculairement à la pièce et déclenchez l'arc plasma.
5. Déplacez la torche le long du chemin de coupe, en maintenant une distance constante par rapport à la pièce.

Quels sont les principes fondamentaux qui régissent le fonctionnement d’un découpeur plasma ?

Les découpeurs plasma fonctionnent en faisant passer un gaz, tel que de l'air ou un mélange de gaz, à travers un arc à haute fréquence. Cela provoque l’ionisation du gaz en plasma, qui est un état hautement énergétique de la matière. Le plasma est ensuite dirigé à travers un petit orifice dans la pointe coupante, où il entre en contact avec la pièce et fait fondre le métal. Le métal en fusion est emporté par la force du plasma, ce qui donne une coupe nette.