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Traitement des métaux

Découpe au plasma

La découpe plasma est un procédé de fusion, comparé au coupage à la flamme qui est un procédé de combustion. Un jet de gaz dans le plasma permet de fondre et d'expulser la matière de l'entaille. Durant le procédé, un arc électrique brûle entre une électrode et la pièce. La pointe de l'électrode est placée dans une buse de gaz refroidie à l'eau ou à l'air à l'intérieur de la torche. Le gaz plasma est acheminé par la buse. L'arc et le gaz plasma sont contraints de passer par un très petit orifice dans la pointe de la buse. Le gaz est chauffé et ionisé. Le jet de plasma concentré qui est formé a une température pouvant atteindre 30 000 °C et une très grande vitesse. Lorsque le jet de plasma atteint la pièce, la chaleur est transférée en raison de la recombinaison (le gaz revient à son état normal). Le matériau fond et il est expulsé de la saignée par un flux de gaz. Les coûts d'investissement élevés ont été un facteur qui a limité le développement du procédé au plasma. La tendance aujourd'hui est à l'utilisation de machines plus simples et moins onéreuses, faisant de la découpe au plasma une alternative réaliste à d'autres méthodes de coupage. La sélection du gaz ou des gaz pour la découpe à l'arc plasma est basée sur des facteurs tels que la qualité de coupe requise, l'épaisseur de métal à couper et le coût du gaz. Pour couper des métaux fins, un flux de gaz simple est souvent utilisé pour produire à la fois le plasma et la protection de l'arc, mais pour la découpe de matériaux plus épais, on utilise un flux de gaz double. Le flux de gaz simple peut être de l'air, de l'azote, de l'azote / hydrogène, de l'oxygène ou de l'argon. Le flux de gaz double peut être des mélanges d'azote, d'azote / hydrogène, d'oxygène, d'argon ou d'argon / hydrogène.

Utiliser l'oxygène ultra haute pureté d'Air Products pour la découpe au plasma des aciers peut permettre un accroissement de 15 % des vitesses de coupe sans changer d'équipement.

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Nom de produitDescription / AvantagesTéléchargements
Gaz

Gaz d'appoint / de coupage
Air

La découpe plasma est un procédé de fusion, comparé au coupage à la flamme qui est un procédé de combustion. Un jet de gaz dans le plasma permet de fondre et d'expulser la matière de l'entaille. Pour initier le procédé et ioniser le gaz, un arc pilote doit être généré. L'arc pilote chauffe et ionise le gaz plasma. La résistance électrique de l'arc principal étant inférieure à celle de l'arc pilote, l'arc principal s'allume et l'arc pilote s'éteint automatiquement. Le coupage à l'air a été introduit au début des années 60 pour améliorer la qualité de coupe des aciers à faible teneur en carbone (doux). L'air est facilement disponible, bon marché et fonctionne parfaitement comme un gaz plasma car il contient un mélange d'environ 80 % d'azote et 20 % d'oxygène. L'oxygène dans l'air produit une énergie supplémentaire grâce à une réaction exothermique avec l'acier fondu. Cette énergie supplémentaire augmente les vitesses de coupage d'environ 25 % par rapport à la découpe plasma avec de l'azote. Le procédé pouvait être utilisé pour couper l'acier inoxydable et l'aluminium, mais la surface de coupe sur ces matériaux était très oxydée et cela était inacceptable pour de nombreuses applications sans effectuer des opérations secondaires telles que le meulage.

La découpe plasma est un procédé de fusion, comparé au coupage à la flamme qui est un procédé de combustion. Un jet de gaz dans le plasma permet de fondre et d'expulser la matière de l'entaille. Pour initier le procédé et ioniser le gaz, un arc pilote doit être généré. L'arc pilote chauffe et ionise le gaz plasma. La résistance électrique de l'arc principal étant inférieure à celle de l'arc pilote, l'arc principal s'allume et l'arc pilote s'éteint automatiquement. Le coupage à l'air a été introduit au début des années 60 pour améliorer la qualité de coupe des aciers à faible teneur en carbone (doux). L'air est facilement disponible, bon marché et fonctionne parfaitement comme un gaz plasma car il contient un mélange d'environ 80 % d'azote et 20 % d'oxygène. L'oxygène dans l'air produit une énergie supplémentaire grâce à une réaction exothermique avec l'acier fondu. Cette énergie supplémentaire augmente les vitesses de coupage d'environ 25 % par rapport à la découpe plasma avec de l'azote. Le procédé pouvait être utilisé pour couper l'acier inoxydable et l'aluminium, mais la surface de coupe sur ces matériaux était très oxydée et cela était inacceptable pour de nombreuses applications sans effectuer des opérations secondaires telles que le meulage.

Azote

La découpe plasma avec de l'azote pur est un procédé purement « thermique » habituellement utilisé avec des matériaux non ferreux. Sur l'acier au carbone qui utilise l'azote en tant que gaz plasma, plus de salissures sont présentes et la nitruration et le durcissement du bord de coupe sont fréquents.

La découpe plasma avec de l'azote pur est un procédé purement « thermique » habituellement utilisé avec des matériaux non ferreux. Sur l'acier au carbone qui utilise l'azote en tant que gaz plasma, plus de salissures sont présentes et la nitruration et le durcissement du bord de coupe sont fréquents.

Coupage Mélanges de gaz

D'autres combinaisons de gaz peuvent être utilisées dans les procédés de coupage à l'arc plasma. Les avantages varient en fonction du matériau coupé et des gaz plasma et de protection utilisés. Mélanges argon-hydrogène pour obtenir une meilleure qualité de coupe sur de l'acier inoxydable plus épais. L'azote et l'argon-hydrogène donnent également de meilleurs effets métallurgiques sur de l'acier inoxydable plus épais.

D'autres combinaisons de gaz peuvent être utilisées dans les procédés de coupage à l'arc plasma. Les avantages varient en fonction du matériau coupé et des gaz plasma et de protection utilisés. Mélanges argon-hydrogène pour obtenir une meilleure qualité de coupe sur de l'acier inoxydable plus épais. L'azote et l'argon-hydrogène donnent également de meilleurs effets métallurgiques sur de l'acier inoxydable plus épais.

Oxygène

La découpe plasma avec de l'oxygène est utilisée pour obtenir des vitesses de découpe plus élevées à de plus faibles puissances sur l'acier au carbone ; elle permet d'obtenir de meilleurs effets métallurgiques sur le bord de coupe par rapport à l'azote ou à l'air pur.

La découpe plasma avec de l'oxygène est utilisée pour obtenir des vitesses de découpe plus élevées à de plus faibles puissances sur l'acier au carbone ; elle permet d'obtenir de meilleurs effets métallurgiques sur le bord de coupe par rapport à l'azote ou à l'air pur.

Service et solutions

Formation

La formation peut porter sur des thèmes tels que la sécurité des atmosphères gazeuses, les propriétés des gaz, les applications de traitement des métaux, le code 86 de la NFPA, les exigences des panneaux de contrôle des conduites et du débit ainsi que sur la résolution des problèmes d'atmosphères. Ces informations permettent de garantir le fonctionnement sûr de votre four et d'aider à prévenir les accidents.

La formation peut porter sur des thèmes tels que la sécurité des atmosphères gazeuses, les propriétés des gaz, les applications de traitement des métaux, le code 86 de la NFPA, les exigences des panneaux de contrôle des conduites et du débit ainsi que sur la résolution des problèmes d'atmosphères. Ces informations permettent de garantir le fonctionnement sûr de votre four et d'aider à prévenir les accidents.

Services d'audit / Détection de fuites

Nos ingénieurs applications peuvent travailler en étroite collaboration avec vos équipes, afin d’analyser et de comprendre l’ensemble de votre processus. En s’appuyant sur cette analyse et sur vos besoins, ils seront en mesure de vous recommander des solutions de perfectionnement de vos procédés qui vous permettront d’augmenter la qualité et l’uniformité de vos produits, et d’optimiser votre utilisation de gaz. Les services Air Products incluent la vérification de l’étanchéité, le profilage des fours, l'étalonnage analytique, l’analyse des gaz, le dépannage des procédés, ainsi qu’un examen global des procédés.

Nos ingénieurs applications peuvent travailler en étroite collaboration avec vos équipes, afin d’analyser et de comprendre l’ensemble de votre processus. En s’appuyant sur cette analyse et sur vos besoins, ils seront en mesure de vous recommander des solutions de perfectionnement de vos procédés qui vous permettront d’augmenter la qualité et l’uniformité de vos produits, et d’optimiser votre utilisation de gaz. Les services Air Products incluent la vérification de l’étanchéité, le profilage des fours, l'étalonnage analytique, l’analyse des gaz, le dépannage des procédés, ainsi qu’un examen global des procédés.

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