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Quand tout est question de précision

Le métal entre dans la fabrication de nombreux appareils et équipements que nous utilisons quotidiennement. Toutefois, dans la plupart des cas, il subit préalablement une transformation des plus minutieuses.

En effet, afin de s’adapter parfaitement au produit fini dont il fait partie, il doit être usiné, voire coupé, de la façon la plus précise possible. Certaines technologies de coupe permettent une telle précision dont dépendent de maintes industries.

L’oxycoupage

Comme son nom l’indique, l’oxycoupage est réalisé à l’aide d’un jet d’oxygène pur, ce qui permet d’atteindre les températures les plus élevées, soit environ 1 300˚ C.

Généralement utilisé pour une coupe localisée mais continue, l’oxycoupage est le procédé de découpe le plus fréquemment employé lorsque des aciers plus faiblement alliés et d’une plus grande épaisseur, pouvant atteindre un mètre, sont présents. Le jet de coupe permet également d’éliminer les oxydes formés, ou scories, lors du processus.

Découpage au plasma

Que l’on ait à traiter des aciers alliés ou non, le découpage au plasma est un procédé qui répond à pratiquement toutes les demandes. Basé sur la combinaison de deux gaz, un plasmagène et un gaz secondaire, le découpage au plasma est utilisé principalement lorsque l’oxycoupage ne peut être envisagé, compte tenu des besoins et propriétés thermiques du métal à couper. Cette technique, contrairement à la précédente, est idéale lorsque le matériel utilisé est fortement conducteur électriquement.

Principe de l’oxycoupage

Principe de l’oxycoupage

Sur un appareil de découpage au plasma, la température extrêmement élevée fait instantanément fondre le métal, alors que le gaz sous pression chasse au fur et à mesure les gouttelettes de métal en fusion.

Ce procédé de découpe commande toutefois une mise en garde importante : la ventilation des locaux doit être optimale afin de contrer le dégagement de gaz toxiques généré par les hautes températures de travail. Certains systèmes utilisent également un jet d’eau calibré qui permet de refroidir le métal après sa découpe et de minimiser ces dégagements toxiques.

Découpage au jet d’eau

Lorsque les déformations thermiques du métal traité ne sont pas envisageables, le découpage au jet d’eau constitue la solution parfaite. Pouvant s’attaquer à des éléments métalliques très épais, ce procédé est rapide et permet une production variée importante de pièces uniques.

Centre de découpage au laser.  Crédit photo : Groupe GMW

Centre de découpage au laser.
Crédit photo : Groupe GMW

Autre avantage de ce procédé : le découpage au jet d’eau est applicable lorsque des matières composites sont utilisées, contrairement à d’autres procédés, par exemple le découpage au laser. Certains additifs abrasifs, comme le grenat, sont également utilisés pour faciliter la coupe du métal dont l’épaisseur peut varier jusqu’à 600 millimètres.

La pression d’eau générée par ce procédé peut atteindre 6 150 bars et les vitesses de découpe peuvent atteindre près de 1 200 mètres par seconde, soit quatre fois la vitesse du son. Cette technique de découpe comporte néanmoins un point faible : elle n’est optimale que lorsque la coupe à effectuer s’opère en ligne droite. Tout changement de direction crée de forts ralentissements du processus.

Découpage au laser

Probablement le procédé le plus rapide et le plus précis, le découpage au laser est notamment utilisé lorsque les pièces métalliques à traiter nécessitent plusieurs coupes différentes.

Outre sa grande vitesse de production, le découpage au laser se démarque également par la netteté des contours de découpe qu’il permet, et ce, même dans un contexte de production à grande échelle.

En focalisant le rayon laser sur une zone réduite, on permet alors de chauffer le métal jusqu’à sa vaporisation. La puissance des lasers utilisés peut varier de quelques watts à plus de 7 kW, en fonction de la nature du métal à traiter et de son épaisseur qui ne peut cependant excéder 25 millimètres.

Comme on peut donc le constater, la nature de la découpe à effectuer, le métal utilisé, son épaisseur ainsi que les quantités de pièces à produire sont les éléments à considérer lorsque vient le temps de choisir la technologie de coupe appropriée.

Saviez-vous que?

  • La vitesse de découpe du jet d’eau peut atteindre quatre fois la vitesse du son?
  • La puissance des lasers varie de quelques watts à près de 7 kW?

Lien vidéo:

  1. Découpe au plasma, gracieuseté de Acier Marquis

 

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