Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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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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Déformations en coupage thermique4. Fluides utilisés
4.1 Oxycoupage
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Oxygène (de coupe)
Ce gaz est livré en général avec une teneur en impuretés garantie inférieure à 0,5 % (teneur en oxygène > 99,5 %), ce qui est suffisant pour le procédé. Une teneur en oxygène supérieure améliore la vitesse opératoire et la qualité. L’utilisation d’un oxygène de qualité « laser » a fait ses preuves chez des utilisateurs exigeants. L’utilisation d’oxygène titrant moins de 98 % entraîne une réduction de la vitesse opératoire ; descendre au-dessous de 96 % ne permet plus un oxycoupage industriel propre et à vitesse acceptable.
Une pureté constante est une garantie de la constance des résultats. La pureté de l’oxygène doit être considérée à la sortie du chalumeau et non dans la cuve ou dans les bouteilles de stockage ; cela implique des canalisations propres, des flexibles et raccordements étanches et des procédures de purge des circuits après des arrêts prolongés. Le contrôle et la maintenance des circuits de gaz est autant profitable à la sécurité qu’à l’économie, la productivité et la qualité du travail.
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Gaz de chauffe
La flamme de chauffe a trois rôles fondamentaux :
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porter localement le métal à une température suffisante (de l’ordre de 1 300 C) pour que la réaction fer-oxygène puisse s’initier et ensuite s’entretenir ;
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assurer la stabilité de la coupe, en particulier sur des tôles calaminées ou grasses ou revêtues ou peintes ;
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autoriser les meilleurs compromis entre vitesse et qualité de coupe.
Si tous les gaz combustibles permettent d’obtenir la température nécessaire à l’amorçage de la réaction, tous ne le permettent pas aussi rapidement. Bien entendu, ils sont associés à l’oxygène comme gaz comburant, mais à partir d’une alimentation séparée de celle de l’oxygène de coupe.
Les températures de flamme maximales calculées (au niveau du dard ) des principaux combustibles sont données tableau 1.
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Un compromis a été recherché avec la commercialisation des gaz de synthèse issus de l’industrie pétrochimique...
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Fluides utilisés
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - Lucien Vignardet (Publications de la Soudure Autogène).
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(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).
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(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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