Usinage et découpe au plasma

We use the PLASMA CUTTING and PLASMA MACHINING processes to cut and machine steel, aluminum, metals and other materials of différentes épaisseurs à l'aide d'une torche à plasma. Dans le coupage au plasma (également parfois appelé PLASMA-ARC CUTTING), un gaz inerte ou de l'air comprimé est soufflé à grande vitesse hors d'une buse et simultanément un arc électrique est formé à travers ce gaz de la buse à la surface étant coupée, transformant une partie de ce gaz en plasma. Pour simplifier, le plasma peut être décrit comme le quatrième état de la matière. Les trois états de la matière sont le solide, le liquide et le gaz. Pour un exemple courant, l'eau, ces trois états sont la glace, l'eau et la vapeur. La différence entre ces états est liée à leurs niveaux d'énergie. Lorsque nous ajoutons de l'énergie sous forme de chaleur à la glace, celle-ci fond et forme de l'eau. Lorsque nous ajoutons plus d'énergie, l'eau se vaporise sous forme de vapeur. En ajoutant plus d'énergie à la vapeur, ces gaz deviennent ionisés. Ce processus d'ionisation rend le gaz électriquement conducteur. Nous appelons ce gaz électriquement conducteur et ionisé un "plasma". Le plasma est très chaud et fait fondre le métal coupé tout en soufflant le métal fondu loin de la coupe. Nous utilisons le plasma pour couper des matériaux minces et épais, ferreux et non ferreux. Nos torches portatives peuvent généralement couper des plaques d'acier jusqu'à 2 pouces d'épaisseur, et nos torches contrôlées par ordinateur plus puissantes peuvent couper de l'acier jusqu'à 6 pouces d'épaisseur. Les coupeurs au plasma produisent un cône très chaud et localisé avec lequel couper, et sont donc très appropriés pour couper des tôles en formes courbes et angulaires. Les températures générées dans le coupage plasma sont très élevées et autour de 9673 Kelvin dans la torche plasma oxygène. Cela nous offre un processus rapide, une petite largeur de saignée et une bonne finition de surface. Dans nos systèmes utilisant des électrodes en tungstène, le plasma est inerte, formé à l'aide d'argon, d'argon-H2 ou d'azote gazeux. Cependant, nous utilisons également des gaz parfois oxydants, tels que l'air ou l'oxygène, et dans ces systèmes, l'électrode est en cuivre avec du hafnium. L'avantage d'une torche à plasma à air est qu'elle utilise de l'air au lieu de gaz coûteux, ce qui réduit potentiellement le coût global de l'usinage .

 

 

 

Nos HF-TYPE PLASMA CUTTING machines utilisent une étincelle haute fréquence et haute tension pour ioniser l'air à travers la tête de la torche et initier des arcs. Nos coupeurs plasma HF ne nécessitent pas que la torche soit en contact avec le matériau de la pièce au départ et conviennent aux applications impliquant COMMANDE NUMÉRIQUE PAR ORDINATEUR (CNC) coupe. D'autres fabricants utilisent des machines primitives qui nécessitent un contact de la pointe avec le métal de base pour démarrer, puis la séparation de l'espace se produit. Ces coupeurs au plasma plus primitifs sont plus susceptibles d'endommager la pointe de contact et le blindage au démarrage.

 

 

 

Nos PILOT-ARC TYPE PLASMA machines utilisent un processus en deux étapes pour produire du plasma, sans avoir besoin d'un contact initial. Dans la première étape, un circuit à haute tension et à faible courant est utilisé pour initialiser une très petite étincelle à haute intensité dans le corps de la torche, générant une petite poche de gaz plasma. C'est ce qu'on appelle l'arc pilote. L'arc pilote a un chemin électrique de retour intégré dans la tête de la torche. L'arc pilote est maintenu et préservé jusqu'à ce qu'il soit amené à proximité de la pièce. Là, l'arc pilote allume l'arc principal de coupage au plasma. Les arcs plasma sont extrêmement chauds et se situent dans la plage de 25 000 °C = 45 000 °F.

 

 

 

Une méthode plus traditionnelle que nous déployons également est OXYFUEL-GAS CUTTING (OFC) où nous utilisons une torche comme en soudage. L'opération est utilisée dans la découpe de l'acier, de la fonte et de l'acier moulé. Le principe de coupage en oxycoupage repose sur l'oxydation, la combustion et la fusion de l'acier. Les largeurs de coupe dans l'oxycoupage au gaz sont de l'ordre de 1,5 à 10 mm. Le procédé à arc plasma a été considéré comme une alternative au procédé oxy-combustible. Le procédé plasma-arc diffère du procédé oxy-combustible en ce qu'il utilise l'arc pour faire fondre le métal alors que dans le procédé oxy-combustible, l'oxygène oxyde le métal et la chaleur de la réaction exothermique fait fondre le métal. Par conséquent, contrairement au procédé oxy-combustible, le procédé plasma peut être appliqué pour couper des métaux qui forment des oxydes réfractaires tels que l'acier inoxydable, l'aluminium et les alliages non ferreux.

 

 

 

PLASMA GOUGING un processus similaire à la découpe au plasma, est généralement effectué avec le même équipement que la découpe au plasma. Au lieu de couper le matériau, le gougeage au plasma utilise une configuration de torche différente. La buse de la torche et le diffuseur de gaz sont généralement différents, et une distance torche-pièce plus longue est maintenue pour souffler le métal. Le gougeage au plasma peut être utilisé dans diverses applications, y compris l'enlèvement d'une soudure à retravailler.

 

 

 

Certains de nos découpeurs plasma sont intégrés à la table CNC. Les tables CNC ont un ordinateur pour contrôler la tête de la torche afin de produire des coupes nettes et nettes. Notre équipement plasma CNC moderne est capable de couper plusieurs axes de matériaux épais et offre des possibilités de cordons de soudure complexes qui ne seraient pas possibles autrement. Nos coupeurs à l'arc plasma sont hautement automatisés grâce à l'utilisation de commandes programmables. Pour les matériaux plus fins, nous préférons la découpe au laser à la découpe au plasma, principalement en raison des capacités supérieures de découpe de trous de notre découpeuse au laser. Nous déployons également des machines de découpe plasma CNC verticales, nous offrant un encombrement réduit, une flexibilité accrue, une meilleure sécurité et un fonctionnement plus rapide. La qualité de l'arête de coupe au plasma est similaire à celle obtenue avec les procédés d'oxycoupage. Cependant, étant donné que le procédé au plasma coupe par fusion, une caractéristique est le plus grand degré de fusion vers le haut du métal, ce qui entraîne un arrondi du bord supérieur, une mauvaise équerrage des bords ou un biseau sur le bord coupé. Nous utilisons de nouveaux modèles de torches à plasma avec une buse plus petite et un arc plasma plus fin pour améliorer la constriction de l'arc afin de produire un chauffage plus uniforme en haut et en bas de la coupe. Cela nous permet d'obtenir une précision proche du laser sur les bords découpés au plasma et usinés. Nos COUPAGE À L'ARC PLASMA À HAUTE TOLÉRANCE (HTPAC) systèmes fonctionnent avec un plasma fortement resserré. La focalisation du plasma est obtenue en forçant le plasma généré par l'oxygène à tourbillonner lorsqu'il entre dans l'orifice de plasma et un flux secondaire de gaz est injecté en aval de la buse à plasma. Nous avons un champ magnétique séparé entourant l'arc. Cela stabilise le jet de plasma en maintenant la rotation induite par le gaz tourbillonnant. En combinant un contrôle CNC de précision avec ces torches plus petites et plus fines, nous sommes capables de produire des pièces qui nécessitent peu ou pas de finition. Les taux d'enlèvement de matière dans l'usinage au plasma sont beaucoup plus élevés que dans les procédés d'usinage par décharge électrique (EDM) et d'usinage par faisceau laser (LBM), et les pièces peuvent être usinées avec une bonne reproductibilité.

 

 

 

LE SOUDAGE À L'ARC PLASMA (PAW) est un procédé similaire au soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW). L'arc électrique se forme entre une électrode généralement en tungstène fritté et la pièce. La principale différence avec GTAW est que dans PAW, en positionnant l'électrode dans le corps de la torche, l'arc plasma peut être séparé de l'enveloppe de gaz de protection. Le plasma est ensuite forcé à travers une buse en cuivre à alésage fin qui resserre l'arc et le plasma sortant de l'orifice à des vitesses élevées et à des températures approchant 20 000 °C. Le soudage à l'arc plasma est une avancée par rapport au procédé GTAW. Le procédé de soudage PAW utilise une électrode de tungstène non consommable et un arc resserré à travers une buse en cuivre à alésage fin. PAW peut être utilisé pour assembler tous les métaux et alliages soudables avec GTAW. Plusieurs variations de base du processus PAW sont possibles en faisant varier le courant, le débit de gaz plasma et le diamètre de l'orifice, notamment :

 

Micro-plasma (< 15 Ampères)

 

Mode fusion (15–400 ampères)

 

Mode trou de serrure (>100 Ampères)

 

Dans le soudage à l'arc plasma (PAW), nous obtenons une plus grande concentration d'énergie par rapport au GTAW. Une pénétration profonde et étroite est réalisable, avec une profondeur maximale de 12 à 18 mm (0,47 à 0,71 po) selon le matériau. Une plus grande stabilité de l'arc permet une longueur d'arc beaucoup plus longue (entretoise) et une tolérance beaucoup plus grande aux changements de longueur d'arc.

 

Cependant, comme inconvénient, PAW nécessite un équipement relativement coûteux et complexe par rapport à GTAW. De plus, l'entretien de la torche est critique et plus difficile. Les autres inconvénients du PAW sont les suivants : les procédures de soudage ont tendance à être plus complexes et moins tolérantes aux variations d'aménagement, etc. Les compétences de l'opérateur requises sont un peu plus élevées que pour le GTAW. Le remplacement de l'orifice est nécessaire.