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Auteur(s)
-
Michel DELZENNE : Responsables de Groupes R & D au Centre Technique des Applications du Soudage (Air Liquide)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article est une réactualisation du texte rédigé par Lucien VIGNARDET. Une partie du texte a été conservée.
L‘oxycoupage, le coupage plasma et le coupage laser sont basés sur la fusion ponctuelle du matériau à découper (sur toute l’épaisseur) et sur le déplacement du front de fusion selon une trajectoire qui définit la forme de la découpe.
Le coupage au jet d’eau n’est pas basé sur la fusion et ne saurait être qualifié de coupage thermique, comme nous le verrons, mais il est fréquemment associé à ces procédés par le fait qu’il est aussi basé sur le déplacement d’un point d’impact et qu’il est donc mis en œuvre par des moyens assez similaires et sur un certain nombre d’applications proches.
Coupage thermique et coupage au jet d’eau se distinguent des procédés dits « mécaniques » par l’absence de contact et de réaction pièce/outil. Les procédés dits « mécaniques » sont généralement basés sur des phénomènes de cisaillement de la matière (poinçonnage à la presse, coupage à la cisaille) ou d’arrachement de matière (tronçonnage à la meule ou à l’outil).
Le coupage par étincelage (sous eau, avec une électrode en graphite ou un disque comme électrode), le gougeage à l’arc (avec électrode en graphite et soufflage d’air), l’emploi de lances thermiques (tube d’acier rempli de fils de et/ou d’aluminium brûlant dans un courant d’oxygène) sont également des coupages thermiques, mais nous ne les décrirons pas ici en raison de leurs applications très particulières.
Nous nous limiterons aux principaux aspects de la mise en œuvre des quatre procédés de coupage, pour des informations complémentaires et plus détaillées, le lecteur pourra se reporter aux ouvrages de Lucien Vignardet concernant le coupage et la préparation des éléments à souder, édités par les Publications de la Soudure Autogène.
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Investissements et éléments de décision
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7. Domaines d’emploi
Historiquement, l’oxycoupage fut longtemps le seul procédé envisageable. Coupages au plasma, puis au laser, puis au jet d’eau ne sont apparus qu’ensuite, procurant des avantages fort intéressants en élargissant l’éventail des métaux (et des matériaux) et des épaisseurs pouvant être découpés. Enfin, oxycoupage et coupage plasma autorisent des précisions de l’ordre du millimètre, alors que le coupage laser permet d’atteindre le dixième de millimètre sans trop de problèmes.
On peut ainsi se rendre compte que la comparaison entre les différents procédés de coupage donne des résultats fort variables selon le critère considéré comme « majeur » pour effectuer cette comparaison (cf. tableau 6, § 11). L’ensemble de ces critères est le suivant :
-
vitesse de travail et montant des investissements acceptés ;
-
précision et déformations ;
-
épaisseurs possibles et nature du matériau.
7.1 Vitesse de travail et investissements
Exploités sur des aciers de construction, le coupage plasma et le coupage laser peuvent certes opérer plus vite que l’oxycoupage, au moins pour des épaisseurs jusqu’à 40 à 50 mm pour le premier et 20 à 25 mm pour le second (dans l’état actuel de la technique). Précisons bien peuvent, car il faut très rapidement parler des valeurs que l’on est prêt à accepter pour le ratio vitesse de travail/investissements nécessaires, au moins quand le choix ne se trouve pas dépendant de telle ou telle limite technique du procédé.
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Lorsque les premières installations de coupage plasma ont été mises sur le marché, leurs constructeurs annonçaient des vitesses quintuplées, voire décuplées,...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - Lucien Vignardet (Publications de la Soudure Autogène).
-
(2) - * - DS Howse & PA Hilton (TWI) : rapport 605/1997 : A cutting process comparison (TWI, Abington, Cambridge CB1 6AL, U.K.).
-
(3) - * - SAF. − Plasmarama (réf. 15154115).
-
(4) - * - G. Lardet (Bystronic A.G.). − Journée d’information sur les moyens de découpe, le 16/01/1997.
-
(5) - * - Air Liquide (CTAS). − La découpe Laser (réf. 19057250).
-
(6) - * - AWS Hand book volume 3 (1996) (American Welding Society, USA).
(liste non exhaustive)
AGA SA
Airgas Inc
Air Liquide (L’)
Air Products
Amada Europe
Bystronic
Esab AB
Hypertherm
Ingersoll Rand
Koïke Europe BV
Komatsu
Lectra Systèmes SA
Messer Griesheim GmbH
Prima Industrie
La Soudure autogène Française SAF
Safmatic
Thermal Dynamics Corp.
Trumpf GmbH
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Institut de Soudure Services ISS
Centre Technique des Applications du Soudage CTAS
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