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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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10. Pollution. Hygiène. Sécurité
Nous ne traiterons ci-après que les problèmes ou les risques liés à la mise en œuvre spécifique des quatre procédés de coupage, à l’exclusion des risques plus généraux tels que la mise en œuvre des gaz comprimés, des hautes tensions, etc. Ces procédés peuvent donner lieu à des pollutions atmosphérique, phonique ou optique. Lorsque de l’eau est utilisée, celle-ci est également polluée.
10.1 Pollution atmosphérique
Risque : intoxications pulmonaires.
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L’oxycoupage produit beaucoup de gaz carbonique (CO2), qui n’est pas un gaz dangereux par lui-même mais par la diminution de la teneur de l’air en oxygène qu’il peut provoquer. Or, une bonne partie du jet de coupe n’entre pas en réaction avec le fer et contribue à réoxygéner l’atmosphère.
Quelques fumées métalliques se dégagent parfois accompagnées de traces d’oxydes d’azote (NO x ). Rien de bien dangereux à moins d’opérer dans un local réellement confiné.
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Le coupage plasma produit des fumées métalliques, surtout sur aluminium, ainsi que des quantités non négligeables d’oxydes d’azote (NO x ) dont les teneurs maximales tolérables dans l’air se situent entre 30 et 45 mg/m3.
Les fumées métalliques peuvent être « fixées » par l’emploi d’une table de coupage à plan d’eau, les pièces (et le nez de la torche) étant immergées de quelques centimètres. Mais attention, les oxydes d’azote, insolubles dans l’eau, se dégagent et sont incolores.
Une ventilation appropriée est nécessaire, tant pour la découpe sans plan d’eau qu’en complément de la table à plan d’eau qui arrête toutes les fumées de coupage, une part considérable du bruit et une part considérable du rayonnement d’arc, mais laisse subsister les dégagements d’oxydes d’azote. Ces derniers sont à éliminer soit par aspiration au point d’émission (débit minimal de l’ordre de 1 000 m3/h), soit par renouvellement général de l’atmosphère (3 000 à 3 500 m3/h) par poste de travail. Le bon compromis entre une aspiration suffisante et une température (en hiver) acceptable pour les opérateurs...
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BIBLIOGRAPHIE
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(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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