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Article

1 - PRINCIPE D’ACTION

2 - MATÉRIAUX POUVANT ÊTRE COUPÉS

3 - OUTILS DE MISE EN ŒUVRE

4 - FLUIDES UTILISÉS

5 - DÉFORMATIONS EN COUPAGE THERMIQUE

6 - MISE EN ŒUVRE DES OUTILS DE COUPAGE

7 - DOMAINES D’EMPLOI

8 - INVESTISSEMENTS ET ÉLÉMENTS DE DÉCISION

  • 8.1 - Ordres de grandeur des sommes en jeu
  • 8.2 - Ébauche de choix
  • 8.3 - Problème de la sous-traitance

9 - ÉLÉMENTS DE PRIX DE REVIENT DE LA PIÈCE COUPÉE

10 - POLLUTION. HYGIÈNE. SÉCURITÉ

  • 10.1 - Pollution atmosphérique
  • 10.2 - Pollution phonique
  • 10.3 - Pollution optique
  • 10.4 - Pollution de l’eau

11 - RÉCAPITULATIF POUR CHOIX

Article de référence | Réf : BM7280 v1

Outils de mise en œuvre
Coupage thermique et coupage au jet d’eau

Auteur(s) : Gilles CANNET, Michel DELZENNE

Date de publication : 10 juil. 1998

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INTRODUCTION

Nota :

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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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bm7280


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3. Outils de mise en œuvre

Il convient de rappeler que, en laser et en plasma, la coupe est obtenue par fusion localisée du métal. L’énergie nécessaire à cette fusion est apportée par la source, la torche. La puissance mise en œuvre est donc un paramètre déterminant. La puissance donne une indication sur la productivité et sur la consommation (électrique).

En oxycoupage, la coupe est obtenue par la combustion du métal dans l’oxygène. Le procédé est quasiment « énergétiquement » indépendant. La notion de puissance serait ici purement académique (il y a bien travail puisque le métal est coupé ; il y a un temps de réalisation de ce travail donc il est possible de calculer une puissance...). La « puissance » de l’oxycoupage ne serait en tout cas pas comparable (ni en tant que concept, ni en valeur) avec la notion de puissance d’une torche plasma ou d’un laser.

3.1 Oxycoupage

L’outil de coupe est la tête de coupe (parfois nommée buse de coupe) ; celle-ci est portée et alimentée par le chalumeau coupeur (parfois nommé torche).

  • Les chalumeaux coupeurs se distinguent selon plusieurs critères :

    • leur mode d’utilisation ;

    • leur type de mélange des gaz de chauffe.

    • Mode d’utilisation

      Le chalumeau manuel comporte, comme le chalumeau soudeur, un manche ou corps, tenu par l’opérateur, comprenant les arrivées, circuits et robinets de l’oxygène et du gaz combustible (acétylène, propane, Tétrène, Crylène, etc.), et, en plus, un circuit d’oxygène de coupe, dont la commande est indépendante de celle des autres circuits (figure 7 a). Le manche est prolongé par les conduits de chauffe et de coupe, qui aboutissent à la pièce porte-tête, dans laquelle une tête de coupe est fixée par un écrou (ou parfois directement vissée). Un dispositif de sécurité (anti-retour pare-flamme) est installé sur chaque canalisation d’alimentation en gaz, de préférence à l’intérieur même du manche.

      Le chalumeau machine comporte les mêmes circuits de gaz, contenus dans un fût, et est terminé par une tête de coupe. Le fût est destiné au montage sur le porte-chalumeau des machines,...

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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).

1 Constructeurs. Fournisseurs

(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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2 Organismes

Institut de Soudure Services ISS

Centre Technique des Applications du Soudage CTAS

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