Quel gaz les soudeurs doivent-ils utiliser pour le coupage plasma manuel ?

Pour des résultats optimaux en matière de découpe plasma manuelle, les fabricants utilisent une variété de gaz pour couper différents types de métaux. Images : Hypertherm

Air. Lorsque l’on réfléchit au gaz à utiliser avec une machine de découpe plasma manuelle, c’est ce qui nous vient à l’esprit en premier, n’est-ce pas ?

C’est généralement le plus abordable, offre une configuration plus simple et est largement disponible. C'est le choix idéal pour la plupart des travaux de découpe plasma manuels, qu'il s'agisse de couper de l'acier doux, de l'acier inoxydable ou de l'aluminium.

L'air comprimé est le gaz que de nombreux fabricants de métaux choisissent en fin de compte, mais ce n'est pas la seule option disponible. Parfois, ceux qui utilisent de l’oxygène, de l’azote ou d’autres mélanges de gaz plasmagènes ont leurs raisons de contourner l’option la plus populaire – raisons qui devraient être prises en compte dans certains cas.

Pour les applications traditionnelles de coupage au plasma à main, la plupart des gens coupent de l'acier doux. Harry Mellott, chef de projet chez Hypertherm Associates, a déclaré que le gaz plasmagène le plus courant pour couper l'acier doux est l'air comprimé.

Les coûts et la disponibilité ont tendance à se démarquer en ce qui concerne l'air, a déclaré Soumya Mitra, chef de l'équipe d'ingénierie de l'équipe de conception Hypertherm.

«C'est peu coûteux et facilement disponible. Cela fait de l’air le gaz de choix pour de nombreux clients », a-t-il déclaré.

La composition chimique de l'air comprend déjà 21 % d'oxygène. L'implication de l'élément dans la réaction d'oxydation ajoute de la chaleur au processus de coupe. Plus de chaleur a finalement un impact sur la qualité de la coupe, a déclaré Mitra.

« Cela signifie que vous pouvez aller plus vite avec de l’air qu’avec de l’azote. Si quelqu’un utilise de l’air, il peut aller légèrement plus vite », a-t-il déclaré.

"L'air est facilement disponible dans la plupart des magasins. La question est souvent de savoir s'il s'agit d'air propre et sec", a ajouté Mellott.

Même si l’air est omniprésent et disponible, il n’est pas nécessairement gratuit. Mellott a déclaré qu’il y avait un coût associé à cela. L'air sec nécessaire aux opérations plasma nécessite un entretien des conduites de gaz pour éviter l'accumulation de condensation et garantir que le système maintient la pression et le débit appropriés, par exemple. Il est recommandé qu'un système plasma à air soit équipé d'un compresseur dédié. Cela nécessitera un entretien et un remplacement appropriés des filtres.

L'illustration montre de l'acier doux coupé à l'air (en haut) et de l'acier doux coupé à l'oxygène (en bas). L'oxygène fournit une réaction d'oxydation supplémentaire qui entraîne une vitesse de coupe plus rapide sur les matériaux en acier doux.

"L'une des choses que les gens disent toujours est 'Eh bien, j'ai un air très pur', alors qu'en réalité ce n'est peut-être pas le cas", a déclaré Mellott. « Ils ne comprennent généralement pas l'importance d'un air propre et sec pour la qualité de coupe et la durée de vie des consommables. »

L'air comprimé est peut-être le gaz plasmagène le plus couramment utilisé lors de la découpe de l'acier doux, mais il n'est pas considéré comme le meilleur pour cette application. De nombreux guides et articles considèrent l’oxygène comme la meilleure option.

L'oxygène fournit une réaction d'oxydation supplémentaire sur l'acier doux, ce qui entraîne des vitesses de coupe plus rapides que l'azote et d'autres gaz, a déclaré Mitra.

« Si quelqu'un coupe manuellement un matériau épais, l'oxygène est bénéfique car vous pouvez généralement couper un peu plus épais. La finition des bords est meilleure avec de l’oxygène qu’avec de l’air », a-t-il ajouté.

Cependant, l’utilisation de l’oxygène comme gaz plasma présente ses propres inconvénients. Les systèmes de coupage au plasma pouvant utiliser de l’oxygène ont tendance à être plus chers.

« Les gaz sont dosés, vous avez des consommables d'apparence différente, cela produit beaucoup de chaleur, vous avez donc besoin d'un refroidissement supplémentaire. Ce ne sont généralement pas des [systèmes] à gaz unique, ils ont un double gaz et un double liquide de refroidissement afin de gérer cette chaleur supplémentaire », a déclaré Mitra.

"Vous vous dirigez vers une solution coûteuse."

L'azote peut être utilisé comme gaz plasmagène, et Mellott et Mitra ont déclaré que ses avantages se démarquent lors de la découpe de l'acier inoxydable ou de l'aluminium.

« L’un des avantages de l’azote, généralement pour l’acier inoxydable et l’aluminium, est qu’il réduit la quantité d’oxydation qui se produit. Vous n’obtenez pas le bord carbonisé, noir et sombre. Vous obtenez un bord beaucoup plus lisse qu’avec une coupe à l’air », a déclaré Mitra.