Découpe plasma de l'aluminium : Guide des projets plasma CNC

Le découpage plasma de l’aluminium est une technologie relativement nouvelle. Il a été introduit après les années 1990. Les projets plasma CNC en aluminium consistent à fabriquer de l'aluminium avec un découpeur plasma qui donne des résultats efficaces par rapport aux autres techniques de découpe. Si vous réalisez un projet plasma CNC pour l'aluminium, les points à considérer sont les suivants : quels sont les paramètres de découpe plasma de l'aluminium ? Quels sont les risques liés à la découpe des métaux par plasma ? Quelle technique de découpe de métal est la meilleure pour un projet plasma CNC ? Cet article fournira des réponses à toutes ces questions et toutes les informations nécessaires pour le projet plasma CNC de découpe de métal et de matériau de substrat.

Brève explication de l'aluminium découpé au plasma

La découpe plasma est une méthode de fabrication métallique qui permet de travailler le métal, notamment l'aluminium, conducteur d'électricité. Cette méthode de découpe offre des pièces en aluminium d'une grande précision et d'une tolérance élevée. On dit souvent que l'aluminium n'est pas recommandé pour la découpe plasma en raison de son point de fusion relativement bas . Cependant, les pièces produites par cette méthode présentent une tolérance extrêmement élevée, quasiment impossible à atteindre avec d'autres procédés. Néanmoins, le choix d'un gaz plasma adapté et la maîtrise de nombreux paramètres sont essentiels pour obtenir une découpe de qualité sans endommager la pièce en aluminium. Ces informations seront abordées dans cet article.

Avantages de la découpe plasma pour l'aluminium

L'aluminium plasma CNC présente de nombreux avantages qui sont discutés ci-dessous :

Précision et exactitude

La précision de la découpe plasma CNC de l'aluminium dépend de l'épaisseur de la plaque. Pour la découpe de métaux, il est recommandé d'utiliser la découpe laser pour une précision optimale. Cette technique permet de réaliser des rainures fines avec une précision de 0.0.1 mm et des rainures plus larges jusqu'à 0.5 à 1 mm. La découpe laser est moins précise pour les pièces épaisses, contrairement à la découpe plasma CNC. Par conséquent, la découpe plasma offre une tolérance et une précision supérieures pour les pièces en aluminium par rapport à la découpe laser et à la découpe oxyacétylénique.

Épaisseur de la plaque d'aluminium : 1/8 po ou 1/4 po et 1/2 po.

La découpe au plasma offre une gamme d'épaisseurs d'aluminium plus large que la découpe au laser et la découpe à l'oxycoupage. Les plaques et feuilles d'aluminium découpées au plasma peuvent mesurer jusqu'à 38 mm ou 1/8 po, 1/4 po et 1/2 po, tandis que la découpe laser offre une épaisseur allant jusqu'à 12.7 mm.

Distorsion minimale du matériau

La haute précision offre une distorsion minimale du matériau du substrat lors de la découpe plasma CNC pour la découpe du métal. Mais c'est la meilleure méthode pour couper le métal, les autres matériaux ne pouvant pas être coupés par coupage au plasma. Une plaque d'aluminium moins épaisse peut donner de bons résultats de découpe par découpe plasma sans être déformée ou déformée car il s'agit d'un matériau ductile.

Vitesse de coupe élevée

La découpe plasma offre une vitesse de découpe élevée par rapport à la découpe laser. Comme pour la découpe laser, l’augmentation de l’épaisseur peut diminuer sa productivité et sa vitesse de découpe. Contrairement au découpage plasma, la vitesse est plus élevée avec des plaques d’aluminium de faible et d’épaisseur supérieure. Mais les résultats des deux méthodes dépendent de l’épaisseur et du type de métal.

Rentabilité

La découpe au plasma est plus rentable que la découpe au laser, car elle peut réaliser un projet en 200 $, tandis que la découpe au laser peut aller jusqu'à 400 - 1600 15 $. Le coût opérationnel de la découpe plasma est également inférieur à celui de la découpe laser. Cela peut coûter jusqu'à 20 $/heure. tandis que la découpe au laser peut coûter XNUMX $/heure. En dehors de cela, le coût du matériel et de l'énergie, de la maintenance et du remplacement de la machine est également moindre dans le coupage plasma.

Risques liés à la découpe au plasma de l'aluminium

Bien que la découpe plasma de l’aluminium soit une méthode sûre, elle peut, dans certains cas, devenir risquée pour la découpe de l’aluminium. Cela se produit lorsque l’équipement n’est pas utilisé en gardant à l’esprit la sécurité. Ce qui se passe, c'est que le découpage au plasma génère des scories. Cela peut réagir à l’oxygène présent dans l’eau et aux molécules d’hydrogène laissées sur place. Avec la poursuite du processus de découpe du métal, davantage de scories se forment et davantage d’atomes d’hydrogène s’accumulent. Si la concentration de ces atomes atteint une valeur extrêmement élevée, ils peuvent réagir les uns aux autres. Cela peut entraîner la formation de bulles et de poches de gaz d'hydrogène.

L'hydrogène est un gaz volatil et peut s'enflammer à une température de 1000 20,000ᵒF. la chaleur formée lors du découpage au plasma peut atteindre des températures de XNUMX XNUMXᵒF. Si la plaque d'aluminium est percée par hasard, pendant le processus de découpe du métal, la chaleur générée par les bulles de gaz peut réagir et provoquer une explosion. L'intensité de l'explosion dépend de la quantité de poches d'hydrogène gazeux générées.

Pouvez-vous couper de l'aluminium avec un découpeur plasma

Oui, la découpe plasma de l’aluminium est possible car elle peut être réalisée avec n’importe quel métal conducteur électrique. En coupage plasma, du gaz ionisé est projeté par un jet par un orifice à grande vitesse. Le gaz est surchauffé et électriquement ionisé. Il forme un circuit complet avec le coupeur via le fil de terre. Ce gaz ionisé est appelé plasma. L'arc plasma devient plus chaud avec l'énergie électrique élevée. Il peut alors faire fondre le métal et le métal fondu est emporté par le gaz, ce qui crée une coupure dans le matériau du substrat. L’aluminium peut être découpé au plasma de manière incroyablement et efficace.

Comment découper de l'aluminium au plasma

Le réglage de l’aluminium pour la découpe plasma est légèrement différent de celui de la découpe de l’acier. La principale différence réside dans le gaz, la buse et les réglages. Ceux-ci sont discutés ci-dessous :

Consignes de sécurité

Peu de précautions de sécurité doivent être gardées à l’esprit lors du réglage des paramètres de l’aluminium du coupage plasma afin d’éviter une explosion d’hydrogène. L’utilisation d’un réservoir à niveau d’eau contrôlé est une bonne option. Il devient facile à utiliser et libère les molécules d’hydrogène en abaissant le niveau de l’eau.

Un kit de protection doit être porté lors du coupage plasma de l'aluminium. Tels qu'un casque de soudage, des lunettes, des gants, une veste de sécurité, des bottes et des mini-chaps. Comme des étincelles et des rayonnements sont produits pendant le processus, le kit assurera la sécurité de l'opérateur. Rayonnement ultraviolet produit lors de la coupe et pouvant brûler les yeux. Il est donc important de porter des lunettes de sécurité.

Choisir le bon découpeur plasma

Peu de facteurs doivent être gardés à l’esprit lors de la sélection d’un découpeur plasma. Pour une productivité élevée et un niveau de tolérance élevé, la machine de découpe laser fibre est la meilleure option. Pour un fonctionnement rentable, une machine de découpe plasma haute définition avec source plasma XPR serait idéale. Les systèmes plasma à air tels que Hypertherm powermax conviennent lorsque la qualité de coupe n’est pas la priorité. Enfin, la coupe du métal est également très importante dans le choix des couteaux. Normalement, les machines laser à fibre sont généralement préférées pour la découpe plasma de l'aluminium.

Exigences relatives à la source d'alimentation

La puissance ainsi que l’angle et la taille de coupe dépendent grandement de la buse. Il aide à concentrer le flux de découpe à l’arc plasma sur la découpe de l’aluminium. Les buses en cuivre sont les meilleures car elles sont de bons conducteurs de chaleur et d’électricité. La taille de la buse détermine également la taille et la tension de l’arc. Par conséquent, le choix des buses doit être gardé à l’esprit en fonction des exigences en matière de source d’alimentation.

Sélection de qualité d'aluminium

Une sélection appropriée de la qualité de l'aluminium est également importante pour de bons résultats de coupe. Les nuances 1100, 3003, 5052 et 60621 conviennent au travail de la tôle. Les grades 3003, 6061 et 6063 conviennent aux réservoirs de stockage, pour les applications structurelles, les 2024, 6061 et 7075 sont les meilleurs.

Sélection de gaz (argon, azote ou air)

Un mauvais gaz peut entraîner de mauvaises coupures dans l'aluminium découpé au plasma et provoquer des scories. De l'air ordinaire peut également être utilisé, mais cela entraîne une surface rugueuse en raison de l'oxydation. Par conséquent, un traitement de surface doit être appliqué avant de souder une pièce en aluminium découpée au plasma. Le mélange de gaz est la meilleure option pour éviter le traitement de surface du métal sur une épaisseur de plus d'un demi-pouce de plaque d'aluminium de découpe plasma. Le gaz primaire est de l'argon-hélium et de l'azote, le gaz secondaire étant utilisé comme mélange gazeux. pour les plaques d'aluminium découpées au plasma de moins d'un demi-pouce d'épaisseur, l'azote comme gaz primaire et le gaz comprimé comme gaz secondaire utilisé.

Réglage de l'ampérage et du débit de gaz

L'ampérage et le débit de gaz dépendent de l'épaisseur de la plaque d'aluminium découpée au plasma et de la vitesse de coupe. La vitesse de coupe doit être comprise entre 1695 4750 mm/m et XNUMX XNUMX mm/m en fonction de la tension de l'arc. La taille de la buse joue également un rôle important dans la taille et la tension de l’arc. Une buse à orifice plus petit convient aux arcs plus grands et aux tensions plus élevées.

Réglages de la hauteur et de l'angle de la torche

Le réglage de l’aluminium pour la découpe plasma varie d’une machine à l’autre. Il est important de consulter le manuel pour connaître le bon réglage, en particulier pour le réglage de la hauteur et de l'angle de la torche. Normalement, le 25ᵒ est utilisé dans la découpe plasma de l’aluminium.

Consommables de découpe et maintenance dans les projets plasma CNC

Il y a peu de consommables de découpe et de maintenance dans les projets plasma CNC. Ceux-ci sont expliqués ci-dessous :

Remplacement des électrodes et des buses

Normalement, l’électrode et la buse ne s’usent pas en même temps lors du coupage plasma. Ainsi, leur délai de remplacement peut changer. De plus, cela dépend principalement du niveau de puissance et de l’épaisseur du matériau. La technique de l'opérateur avec laquelle il utilise la machine est également très importante. Un opérateur insuffisamment formé peut gaspiller le matériel et endommager l’équipement plus rapidement que tout.

Maintenir une pression de gaz adéquate

Si le découpeur plasma est équipé d'un système Autogas, cet entretien peut être effectué par un test de pré-débit et de débit coupé. Pour le système de gaz manuel, la pression d’entrée du gaz est ajustée via des instructions manuelles. Normalement, c'est 115PSI (8.3Bar).

Nettoyage et entretien du chalumeau

Une inspection visuelle est nécessaire en retirant la torche du tube de montage et en recherchant des marques de brûlure, des fissures ou des traces de métal fondu. L’inspection du raccord du cordon de torche et du tube de montage doit également être vérifiée. Recherchez les fuites, l’accumulation de résidus et tout dommage mécanique aux filetages.

Inspection régulière de la machine

Une inspection régulière des machines est également très importante. Il comprend l'inspection de tous les tuyaux et câbles, le test de fuite de gaz, la vérification du débit du liquide de refroidissement, le nettoyage de l'alimentation électrique, la vérification du système de mise à la terre, la vérification du système de refroidissement, etc.

Coût de découpe au plasma d'aluminium

Le découpage au plasma est rentable car il peut réaliser un projet plasma CNC en 200 $. Le coût opérationnel du coupage au plasma peut atteindre 15 $/heure. En dehors de cela, les coûts du matériel et de l’énergie, de la maintenance et du remplacement de la machine sont également raisonnables.

4 conseils pour obtenir une découpe plasma d’aluminium de haute qualité

La découpe plasma de l'aluminium de haute qualité nécessite généralement l'utilisation de la technologie de découpe laser. Voici quelques étapes et techniques clés pour obtenir une découpe de haute qualité dans le cadre de la fabrication de tôles :

Coupe en ligne droite

Pour une coupe en ligne droite ou une forme parfaite, un guide, un pochoir et d'autres embouts métalliques peuvent être utilisés pour une ligne parfaite sans oscillation. Fixez également une pièce métallique droite à l'endroit de la coupe, puis appuyez la torche contre celle-ci.

Coupes courbes et formes complexes

Pour les coupes courbes et les formes complexes, il est recommandé de fixer un guide de coupe avec une torche pour obtenir une forme de coupe parfaite.

Coupe en biseau

Un faible angle de biseau peut être obtenu dans les découpeurs plasma à haute tolérance. Le biseau principal pour la lame de ciseau et de rabot est normalement de 25ᵒ. Certains biseaux sont déjà fixés au cours du processus en raison de la forme du jet de gaz provenant de la buse de la torche.

Perçage et gougeage

L'arc plasma entre la torche et le matériau est utilisé par gougeage plasma pour éliminer le métal. Le jet de gaz souffle le métal en fusion sans le percer. Le gougeage est plus rapide que l'enlèvement de matière de la meule qui est normalement utilisé pour éliminer les défauts ou l'excès de métal.

Finition et post-traitement de l'aluminium découpé au plasma

Des méthodes de finition et de post-traitement de l'aluminium sont ensuite utilisées par découpe plasma.

Ébavurage et lissage des bords

L'ébavurage est un procédé d'élimination des petites imperfections sur les pièces métalliques usinées . Différents procédés d'usinage, comme l'emboutissage ou le fraisage, permettent d'enlever de la matière par pressage ou par enlèvement de matière. Les bords courbes sont également lissés après la découpe plasma afin d'éviter les arêtes vives susceptibles d'engendrer des défauts et des imperfections ultérieurement.

Options de finition de surface

L'aluminium à l'état brut de laminage est appelé aluminium brut de laminage. Ce type d'aluminium est couramment utilisé tel quel dans de nombreuses applications. Le revêtement en poudre est également appliqué sur les pièces en aluminium. Il est privilégié pour la finition peinture de l'aluminium découpé au plasma, idéal pour les applications extérieures. China Tuofa propose d'autres services de traitement de surface.

Pratique des projets en aluminium découpés au plasma CNC

Voici la pratique des projets d’aluminium découpés au plasma CNC.

Éléments architecturaux

L'aluminium découpé au plasma est utilisé pour couper les supports et relier les pièces de structure et de cadres métalliques. Il est également utilisé dans les ateliers de restauration et de fabrication.

Composants automobiles et aérospatiaux

L'aluminium découpé au plasma est largement utilisé dans les carrosseries et pièces d'automobiles et d'avions en raison de sa haute précision, de son poids léger et de sa résistance supérieure. Il est utilisé pour fabriquer des portes à panneaux, des capots de moteur et d'autres pièces de carrosserie d'automobiles et d'avions qui nécessitent une précision et une tolérance élevées.

Projets de bricolage et loisirs

De nombreux projets de bricolage et de bricolage en aluminium découpé au plasma peuvent être réalisés, tels que la réparation de carrosseries automobiles, la sculpture d'art en métal, la réparation d'équipements tels que les tondeuses à gazon et les souffleuses à neige. En plus de cela, couper des goujons métalliques pour les garages et les agrandissements de maisons, couper les becs verseurs, les clôtures à mailles losangées, les tubes en cuivre pour les projets de plomberie. La fabrication d'ornements de pelouse en métal et de décorations de vacances ainsi que la construction et la réparation de grils extérieurs faits maison peuvent également être réalisées avec de l'aluminium découpé au plasma.

Applications industrielles et manufacturières

L'aluminium découpé au plasma est utilisé dans la construction pour le placage métallique de grands bâtiments ou des ponts. Structure. Pour les machines industrielles, les excavatrices et autres machines, utilisez des pièces en aluminium découpées au plasma dans leur construction.

Services de découpe plasma en aluminium personnalisés Tuofa

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FAQ sur la découpe plasma de l'aluminium

Peut-on couper de l'aluminium avec une torche ?

Non, le coupage au chalumeau ne fonctionne pas pour l’aluminium car les oxydes d’aluminium fondent à des températures plus élevées.

Le meilleur gaz pour la découpe plasma de l’aluminium ?

L'hydrogène argon est le meilleur choix pour l'aluminium. C'est 35% d'hydrogène et 65% d'argon. C'est le gaz plasma le plus chaud qui possède une capacité de coupe maximale.