Comment fonctionne la découpe au plasma ?
Pour bien expliquer le fonctionnement d’un découpeur plasma, il faut commencer par répondre à la question de base « Qu’est-ce que le plasma ?
Qu’est-ce que le plasma ?
Dans sa forme la plus simple, le plasma est le quatrième état de la matière. Nous pensons généralement que la matière a trois états : un solide, un liquide et un gaz.
La matière passe d’un état à l’autre par l’introduction d’énergie, comme la chaleur. Par exemple, l’eau passe de l’état solide (glace) à l’état liquide lorsqu’une certaine quantité de chaleur lui est appliquée.
Si les niveaux de chaleur augmentent, elle passera à nouveau de l’état liquide à l’état gazeux (vapeur).
Maintenant, si les niveaux de chaleur augmentent à nouveau, les gaz qui composent la vapeur deviendront ionisés et électriquement conducteurs, devenant ainsi du plasma.
La découpe au plasma
Un découpeur à plasma utilisera ce gaz électriquement conducteur pour transférer l’énergie d’une source d’alimentation à tout matériau conducteur, ce qui permettra d’obtenir un processus de coupe plus propre et plus rapide qu’avec l’oxyfuel.
La formation d’un arc de plasma commence lorsqu’un gaz tel que l’oxygène, l’azote, l’argon ou même l’air de l’atelier est forcé à travers un petit orifice de buse à l’intérieur de la torche.
Un arc électrique généré par l’alimentation électrique externe est alors introduit dans ce flux de gaz sous haute pression, ce qui donne ce que l’on appelle communément un « jet de plasma ».
Le jet de plasma atteint immédiatement des températures allant jusqu’à 25 000 degrés, perçant rapidement la pièce à usiner et soufflant le matériau en fusion.
Comment choisir un découpeur plasma ?
Un découpeur plasma coupe le métal en envoyant de l’air ou un gaz inerte à travers une torche à plasma, provoquant un arc électrique, puis en forçant le plasma à travers la pointe de la torche pour couper le métal.
L’arc d’une torche à plasma peut atteindre des températures de 25000 degrés et constitue l’un des moyens les plus rapides de couper du métal.
Les cutters plasma sont équipés d’un interrupteur marche/arrêt et d’un réglage d’intensité qui détermine la quantité de puissance à utiliser pour couper.
Si la puissance du découpeur au plasma est suffisante pour couper la pièce métallique, le plasma est souvent un moyen très sûr, efficace et propre de couper le métal.
Bien que de nombreuses personnes mentionnent les avantages du plasma par rapport à l’oxycoupage, une découpeuse au plasma nécessite un investissement initial important.
Bien qu’une découpeuse au plasma soit certainement rentable à long terme grâce à sa vitesse et à ses faibles coûts d’exploitation si vous devez couper beaucoup de métal, il peut être décourageant de choisir la découpeuse au plasma adaptée aux besoins de votre entreprise ou de votre atelier à domicile.
Le guide suivant présente les principaux facteurs à prendre en compte lors de l’achat d’une machine de découpe au plasma, ainsi que des liens utiles vers le site web de Baker’s, où vous pourrez en apprendre davantage sur les machines de découpe au plasma et les produits connexes.
Adaptez votre découpeur plasma à votre travail
Comme pour l’achat d’un soudeur, le type de découpeur plasma que vous choisirez sera déterminé par le type de travail que vous effectuerez.
Contrairement à l’oxycoupage, un découpeur plasma est capable de découper pratiquement tous les types de métaux.
Par conséquent, la principale considération lors du choix d’un découpeur au plasma est l’épaisseur et la quantité de métal que vous prévoyez de découper.
Vous trouverez ci-dessous quelques questions clés à poser lorsque vous essayez d’associer une découpeuse plasma à votre travail :
Coupez-vous du métal épais ?
- À quelle fréquence utiliserez-vous votre machine à découper au plasma ?
- Avez-vous besoin d’un appareil portable ?
- Êtes-vous prêt à adapter vos prises de courant pour votre découpeur ?
- Disposez-vous d’un générateur que vous comptez utiliser avec votre découpeur plasma ?
Votre courant électrique fluctuera-t-il ?
En examinant les options de votre découpeur plasma, ces questions vous permettront de restreindre vos choix. Si certains appareils se distingueront par leurs caractéristiques propres, il est probable que le choix entre les marques se fera en fonction de ce à quoi vous êtes habitué ou de ce qui vous est recommandé.
La principale différence entre les marques est que la caractéristique standard d’un fabricant peut être un supplément sur la machine d’une autre marque.
Il existe également des appareils combinés qui comprennent un découpeur plasma avec un bâton et une soudeuse TIG.
Si vous ne souhaitez utiliser une découpeuse plasma que pour un travail occasionnel, cela peut être une bonne option, à condition de trouver un appareil qui réponde à vos besoins en matière de soudage TIG ou à la baguette.
Si vous décidez d’opter pour une unité portable, légère et alimentée par un générateur, recherchez une unité capable de gérer la puissance fluctuante d’un générateur.
Choisir la puissance de sortie d’un découpeur plasma
La puissance de sortie d’un découpeur de plasma déterminera ce qu’il peut couper.
Par exemple, 12 ampères de puissance de sortie d’une machine de 120V pourront couper la plupart des métaux de 1/8 de pouce, tandis que 60 ampères de puissance de sortie d’une machine de 230V pourront couper la plupart des métaux de 7/8 de pouce d’épaisseur.
Il existe également des découpeurs plasma à onduleur qui fournissent une puissance de coupe élevée, tout en pesant beaucoup moins que les découpeurs ordinaires qui offrent la même capacité de coupe.
Choisir la vitesse de coupe d’une machine de découpe au plasma
La vitesse de coupe des découpeurs plasma est généralement notée en pouces par minute (IPM). Votre flux de travail et vos priorités détermineront ce dont vous avez besoin, mais gardez à l’esprit que si deux découpeuses au plasma peuvent couper un demi-pouce de métal, l’une peut couper le métal en une minute, tandis que l’autre peut prendre jusqu’à quatre ou cinq minutes si elle a une vitesse de coupe lente.
Choisir une machine avec la bonne vitesse de coupe peut faire la différence entre un investissement judicieux et une baisse de votre productivité.
Choisir le cycle d’utilisation
Le cycle de fonctionnement d’un découpeur de plasma est la durée pendant laquelle il peut fonctionner en continu sur une période de dix minutes avant de devoir refroidir.
Un cycle d’utilisation de cinq minutes signifie qu’un découpeur au plasma peut fonctionner pendant cinq minutes avant de devoir se refroidir pendant cinq minutes. Si une machine fonctionne à une puissance inférieure, le cycle d’utilisation peut être prolongé, bien que des conditions de fonctionnement trop chaudes puissent le raccourcir.
L’utilisation d’une machine au-delà de son cycle de fonctionnement entraîne une surchauffe.
Un cycle d’utilisation plus long est idéal pour effectuer des coupes longues ou profondes sur de grandes pièces de métal, tandis qu’un cycle d’utilisation plus court est idéal pour un magasin à domicile où une série de petites coupes sont effectuées régulièrement.
Choisir la bonne torche pour une découpeuse à plasma
Il existe deux types courants de torches de découpe au plasma.
Les torches les plus courantes sont les systèmes de démarrage à haute fréquence qui créent une étincelle avec un transformateur haute tension, des condensateurs et un ensemble d’éclateur.
Les torches à haute fréquence ont l’avantage de ne pas utiliser de pièces mobiles et restent donc assez fiables.
Cependant, elles nécessitent un entretien occasionnel et peuvent créer des bruits électriques qui peuvent interférer avec les ordinateurs et autres équipements électriques à proximité dans votre bureau, votre magasin ou votre maison.
Quel gaz est utilisé pour un découpeur plasma ?
Air comprimé
L’air comprimé est le gaz le plus couramment utilisé pour le découpage au plasma à faible courant et fonctionne bien pour la plupart des métaux, de l’épaisseur du calibre à 1 pouce.
Il laisse une surface de coupe oxydée et peut également être utilisé pour le gougeage au plasma sur l’acier au carbone.
Azote
L’azote est souvent utilisé pour les systèmes plasma à courant plus élevé et pour la découpe de matériaux jusqu’à 3 pouces d’épaisseur. Il permet d’obtenir des coupes d’excellente qualité sur la plupart des matériaux.
Oxygène
L’oxygène est utilisé lorsque des coupes mécanisées de la plus haute qualité sont souhaitées sur de l’acier au carbone d’une épaisseur allant jusqu’à 1-1/4 pouce. La face coupée est lisse et les scories sont faciles à enlever.
L’oxygène peut également être utilisé sur l’acier inoxydable et l’aluminium, mais il produit une face de coupe plus rugueuse.
argon-hydrogène
Les mélanges argon-hydrogène sont généralement utilisés pour couper l’acier inoxydable et l’aluminium. Ils produisent une face de coupe propre et de haute qualité. L’argon-hydrogène est nécessaire pour la coupe mécanisée de tout matériau de plus de 3 pouces d’épaisseur.
Ce mélange fournit également un excellent gaz pour le gougeage au plasma sur tous les matériaux.
Quel est le meilleur découpeur plasma ?
Stahlwerk cut 500 ST: meilleur rapport qualité prix
J’ai récemment testé ce coupeur de plasma. J’ai réussi à couper de l’acier de 12 mm avec une coupe nette et précise.
Les pointes ont une durée de vie acceptable, j’ai mon appareil depuis environ un mois et je l’ai utilisé pendant environ 6 heures en utilisation continue en coupant du 8 mm au 12 mm, j’ai brûlé 4 pointes. Il y a bien une petite interférence avec les radios mais rien de grave. La poignée est bien conçue et confortable à utiliser.
Je conseille une prise 16A sans fusible car la demande actuelle peut parfois faire sauter les fusibles.
Dans l’ensemble, je suis très satisfait de cet outil et je dirais qu’il est parfait pour tout atelier de métallurgie.