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Le découpage plasma fait partie des procédés thermiques de découpage par fusion. Il est principalement utilisé dans la découpe de métaux conducteurs tels que le laiton, le cuivre, l’aluminium ou l’acier.
Le plasma est l’un des quatre états fondamentaux de la matière, les autres étant le solide, le liquide et le gaz. Le plasma est un gaz électro-conductible chauffé à haute température. Le gaz est constitué de particules ionisées, c’est-à-dire de groupes de particules chargées positivement et négativement. La chaleur ensuite générée peut atteindre des températures excédant les 20 000°C avec le jet de plasma provenant de la buse peut approcher des vitesses atteignant la vitesse du son.
Le plasma, lors du processus de découpage, est obtenu par une convection forcée du gaz compressé au travers d’une buse de faible diamètre à l’intérieur de la torche. Les gaz typiquement utilisés sont l’oxygène, l’air, l’argon, l’hydrogène, l’azote ou des mélanges. Le gaz est ensuite soumis à un arc électrique créé entre une électrode et la pièce à découper. La grande énergie thermique de l’arc électrique et la forte énergie cinétique du gaz plasma permettent de faire fondre le matériau et d’expulser le métal fondu, les températures pouvant atteindre les 20 000°C et le jet de plasma pouvant atteindre la vitesse du son.
Il existe plusieurs variations du processus de découpage au plasma, qui ont été conçues pour améliorer la qualité de coupe et la stabilité de l’arc, réduire le bruit et les fumées ou pour augmenter la vitesse de découpe. Ces variations jouent sur le nombre de gaz utilisés, sur l’utilisation de l’eau, etc. La découpe plasma peut même être combinée avec la découpe à jet d’eau ou l’oxycoupage.
La découpe plasma présente de nombreux avantages :
Cependant, la découpe au plasma a quelques inconvénients. L’inconvénient majeur est que les matériaux non conducteurs, tels que le bois ou le plastique, ne peuvent pas être coupés avec la découpe au plasma. De plus, la découpe plasma est limitée sur l’épaisseur des plaques à couper, qui peut aller jusqu’à 160 mm pour la coupe sèche et 120 mm pour la coupe sous l’eau. Finalement, l’électrode et la buse de la fraise nécessitent un remplacement fréquent qui ajoute au coût de fonctionnement.
La découpe plasma est un excellent outil à utiliser sur des matériaux conducteurs, tels que le laiton, le cuivre, l’aluminium ou l’acier, ce qui explique pourquoi il est souvent utilisé dans la fabrication, dans les ateliers de soudure, la réparation automobile, dans la restauration, la construction industrielle et les opérations de démolition.
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