Types de découpe des métaux : un aperçu des technologies et des équipements modernes

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

L'une des opérations de travail des métaux les plus courantes est la coupe. Il s'agit d'un processus technologique au cours duquel une feuille ou une billette est divisée en parties du format souhaité. Les types modernes de coupe de métal permettent d'effectuer cette opération avec une grande précision et un minimum de rebuts.

Méthodes de coupe mécaniques manuelles

Toujours l'approche la plus accessible et la plus courante pour couper des ébauches métalliques est l'utilisation d'outils à main. Tant dans la sphère domestique que dans la construction, divers types de sculpteurs, de guillotines et parfois de meuleuses sont utilisés. Les fraises à disque sur le châssis s'adaptent efficacement aux bandes de métal et aux tuyaux, ainsi qu'aux raccords. Il suffit de fixer fermement la plate-forme de coupe à la surface du sol et d'utiliser la poignée pour effectuer le travail. Surtout pour le traitement de la tôle, une guillotine de machine est utilisée. Son principe de fonctionnement est généralement similaire à celui de la fraise - le maître doit effectuer des manipulations similaires, mais la mécanique de l'impact sur la pièce elle-mêmediffère en raison de la conception de la partie coupante.

Les types manuels de coupe mécanique des métaux avec l'utilisation de bourrage électrique sont rarement utilisés en raison du faible niveau de sécurité. Ces méthodes incluent la meuleuse d'angle déjà mentionnée (meuleuse d'angle) et une scie circulaire, qui nécessiteront des disques spéciaux. Les deux options, soumises aux règles de sécurité, peuvent être utilisées en cas de sections, lors du traitement de tuyaux, d'angles et de barres de canal. Mais atteindre une qualité élevée dans les deux cas ne fonctionnera pas.

Découpe mécanique industrielle

Au niveau du traitement professionnel en ligne au sein de la production, bien sûr, les méthodes de coupe manuelles ne sont pas utilisées. Aujourd'hui, les entreprises métallurgiques utilisent largement des installations de scie à ruban, composées d'un corps avec une pièce de support, d'un moteur électrique haute puissance jusqu'à 1-1,5 kW et d'une scie à ruban montée sur des poulies. La vitesse de coupe moyenne sur une telle machine atteint 100 mm / min tout en conservant une grande précision de traitement des bords. De plus, les derniers types mécaniques de coupe des métaux impliquent activement des moyens électroniques d'automatisation et de programmation des opérations. Cela fournit un réglage plus détaillé des paramètres de travail, permet de simuler les paramètres de coupe, de traiter les mêmes bords et de former une coupe figurée selon des modèles graphiques informatiques.

Découpe à percussion industrielle des métaux

La méthode est mise en œuvre par un équipement de type guillotine, mais pas dans le manuel ci-dessusversion, mais avec des systèmes d'entraînement électromécaniques, hydrauliques et pneumatiques. L'opérateur doit uniquement poser la pièce (généralement en tôle) sur le bureau et la fixer avec des éléments de guidage de serrage. Ensuite, le travailleur appuie sur le bouton via la télécommande ou le panneau de commande, après quoi un couteau spécial frappe le trou technologique, coupant à travers la partie posée. Le principe d'action de la force est déterminé par le variateur utilisé. Le type de coupe de métal à guillotine avec hydraulique, par exemple, est considéré comme le plus puissant, vous permettant de traiter avec précision des tôles de 6 mm. Dans les modèles électromécaniques, l'accent est mis sur la mise en œuvre de l'alimentation automatique des pièces, ce qui a un effet positif sur la productivité.

Technologie de découpe au plasma

Ce groupe de méthodes de traitement des métaux implique l'utilisation d'un jet de plasma à haute température formé par des mélanges de gaz. La technologie est utilisée depuis plusieurs décennies, mais ce n'est que ces dernières années qu'il a été possible d'obtenir une optimisation tangible en termes d'organisation du processus, évitant aux artistes de devoir utiliser des bouteilles de gaz et de gros équipements.

Les types modernes de coupage plasma des métaux impliquent l'utilisation de coupeurs plasma compacts et ergonomiques qui génèrent un arc électrique à haute température. Sous l'action de flux de gaz ionisés, un métal en fusion se forme. La méthode est assez efficace, mais nécessite une puissance élevée pour maintenir des températures de l'ordre de 20 000 à 25 000 °C. Dans ces conditions, on peut calculerpour les épaisseurs de coupe suivantes:

• Alliages d'acier allié et au carbone - jusqu'à 50 mm.
• Cuivre - jusqu'à 80 mm.
• Fonte - jusqu'à 90 mm.
• Aluminium - jusqu'à 120 mm.

Comme le disent les experts, les coupeurs plasma se justifient par le traitement de haute précision de pièces jusqu'à 100 mm d'épaisseur. Les produits plus épais sont plus appropriés pour couper d'autres manières, qui seront discutées ci-dessous.

Technologie de découpe laser

Une des méthodes de découpe de haute précision qui permet également la gravure. À ce jour, les types de lasers suivants sont utilisés pour la découpe des métaux:

• Universel. Peut couper autre que le métal, le plastique, le bois et les matériaux composites.
• Fibre. Le laser est généré par un remplissage en fibre optique qui offre une vitesse de coupe élevée avec une perte de matière minimale. Soit dit en passant, la largeur de la ligne de coupe peut aller jusqu'à 0,1 mm.
• Modèles CNC. La base réglementaire est basée sur la commande numérique.
• Modèles industriels. Ils ne se concentrent pas tant sur la qualité de coupe, mais sur la puissance et la productivité. Ces appareils peuvent traiter jusqu'à 10 tonnes de flans par jour.

L'un des rares inconvénients de tous les types de découpeurs laser est les restrictions d'utilisation par rapport à certains types de métaux. Cela s'applique principalement au titane et à l'aluminium, mais certains des alliages supérieurs peuvent être exclus en fonction des performances.

Coupe thermique des métaux

Un groupe assez étendu de méthodes largement utilisées dans les industries, la construction et les ménages. Les types de découpe thermique du métal les plus efficaces sont basés sur une combinaison des principes du traitement au laser et au plasma. L'accent est mis sur une combinaison équilibrée de puissance thermique et de précision optique. La technologie est mise en œuvre par des machines de découpe thermique qui, selon la fonctionnalité, peuvent également effectuer des opérations de découpe et de gravure, de chanfreinage et de finition.

Coupe de métaux par oxycombustion

La méthode est basée sur l'effet à haute température d'un arc de soudage essentiellement formé lors de la combustion d'un mélange oxygaz. Contrairement aux méthodes conventionnelles de traitement au gaz, thermique et au plasma, cette méthode nécessite un préchauffage de la pièce, et ce n'est qu'alors que le jet d'oxy-combustible entre dans l'entreprise, formant avec précision une ligne de coupe sur la surface cible. La qualité du travail dépendra en grande partie de l'outil utilisé. À l'heure actuelle, il existe plusieurs signes de séparation des torches pour l'oxycoupage du métal par type:

• Destination - pour la coupe manuelle ou automatique.
• Type de carburant: acétylène, gaz de substitution ou carburants liquides.
• Type de coupe - séparation, surface, flux.
• Le principe d'action - sans injecteur ou injecteur.
• Le niveau de pression d'oxygène est élevéou bas.
• Type d'embout buccal - multi-buses ou à fente.

Découpe de métal au jet d'eau

Une méthode très technologique et productive de traitement de divers matériaux, grâce à laquelle des ébauches métalliques peuvent être découpées avec une épaisseur d'environ 300 mm. Le principal moyen d'influence dans ce cas est un jet d'eau alimenté sous haute pression à un niveau de 6000 bar. Pour son alimentation, des buses en diamant, rubis et saphir sont utilisées, avec un diamètre de sortie allant jusqu'à 0,1 mm. Presque tous les types de coupe de métal de cette manière impliquent le mélange de particules abrasives de sable (généralement du sable grenat). Il existe également des techniques utilisant du sable fin métallique qui peut être réutilisé. Quant à la productivité, selon des estimations moyennes, les machines à jet d'eau permettent de découper du métal d'une épaisseur de 100 mm à une vitesse d'environ 20 mm/min.

Conclusion

La coupe de métal avec certains paramètres peut être exigée par les entreprises de construction ou de fabrication, ainsi que par un commerçant privé ordinaire. Il est également possible de résoudre ces problèmes de différentes manières, mais il est loin d'être toujours possible d'utiliser des équipements spécialisés. Par conséquent, il existe un type d'activité distinct - la coupe des métaux avec possibilité de traitement supplémentaire. Les prix de ces services sont en moyenne de 500 à 700 roubles/m avec une épaisseur de pièce de 70 à 100 mm. Vous pouvez gérer vous-même si nous parlons de petits volumes et qu'il y ameuleuse ou fraise mécanique. Au moins, un tel équipement est tout à fait abordable pour le même maître de maison.