Vue d’ensemble du processus de coupe

Il existe trois catégories générales de coupe industrielle : thermique, par érosion et mécanique.

Coupe thermique

Un processus thermique emploie de la chaleur pour couper ou faire fondre le matériau à couper. La coupe à l’oxygaz, au plasma et au laser en sont des exemples.

Voici comment ils fonctionnent :

Oxygaz crée une réaction chimique entre l’oxygène et l’acier produisant une telle chaleur (1 800 °F environ) que le métal se ramollit puis fond
Plasma utilise un gaz ionisé à haute température pour produire un arc très chaud et à haute densité énergétique qui peut couper tout matériau conducteur
Laser concentre un faisceau de haute puissance de lumière concentrée, ce qui chauffe et fait fondre le matériau, alors que le gaz souffle tous les déchets fondus

Par érosion

Un processus par érosion utilise de l’air, de l’eau ou un autre élément naturel pour rogner le matériel. La coupe par jet d’eau fait partie de cette catégorie.

La coupe par jet d’eau génère un volume d’eau à haute pression qui passe par un très petit orifice pour créer un flux d’eau à grande vitesse. Dans les applications impliquant uniquement de l’eau, ce flux d’eau à grande vitesse érode le matériau à couper. Dans la coupe par jet d’eau abrasif, le flux d’eau à grande vitesse accélère un abrasif (habituellement du grenat) qui est incorporé après l’orifice; cela accélère l’érosion du matériau à couper par le mélange eau-abrasif. La coupe par jet d’eau abrasif est nécessaire pour des matériaux plus durs tels que le métal et la pierre.

Mécanique

Les outils mécaniques Ce processus implique l’utilisation de forces physiques pour couper un objet. Des exemples de ce type de coupe comprennent le sciage, le cisaillage et le perçage.

Les outils mécaniques fonctionnent en plaçant un mécanisme de coupe, telle une lame, en contact physique avec l’objet à couper.

Certains de ces processus de coupe peuvent être soit manuels, soit automatiques :

Coupe manuelle

Dans ce mode, la torche ou la tête de coupe est contrôlée manuellement. Avec un peu de formation, l’utilisateur peut tout simplement prendre l’outil à la main et commencer à couper.

La coupe automatisée utilise un logiciel, des éléments électroniques et d’autres médias programmables pour diriger le processus de coupe. L’objet à couper peut être une pièce en métal, une pièce en mousse, un comptoir en pierre, un tuyau : presque tout. Des exemples typiques de systèmes de coupe automatisés comprennent les tables de coupe CNC, les coupe-tuyaux et les robots industriels.

Composants du système

Bien que les méthodes de coupe robotique deviennent de plus en plus populaires, une des méthodes de coupe automatisée les plus répandues est toujours la table de coupe X-Y. Avec une commande numérique par ordinateur (CNC), ces tables sont habituellement utilisées dans les industries pour couper des matériaux comme les plaques d’acier, la mousse ou les pierres plates.

Un système de coupe automatisé comprend plusieurs composants. Voici les composants principaux d’un système de coupe de base :

Source de courant, outil de coupe et consommables — Comme son nom l’indique, la source de courant, quelle soit plasma, laser ou à jet d’eau, est ce qui alimente votre système de coupe. Elle fournit l’énergie et la puissance nécessaires pour déplacer votre outil de coupe, que l’outil soit une torche ou une tête de coupe. Votre torche ou tête de coupe est le bras et la main de votre système. C’est l’élément qui effectue réellement la coupe. Enfin, vos consommables sont les éléments dans l’outil de coupe qui s’usent avec l’usage tels que la buse en cuivre dans les torches plasma ou l’orifice en diamant dans les têtes de coupe à jet d’eau.

CNC — La CNC est l’interface principale de communication entre l’opérateur et la machine. Elle indique aux autres composants, voire même à l’opérateur, ce qu’il faut faire.

La CNC :

Elle convertit le programme de pièces en signaux de commande qui vont contrôler de manière précise le sens, la vitesse et le processus de coupe de la machine.
Elle envoie et reçoit des signaux afin de commander le processus de coupe, les fonctions de la machine telles que le contrôle du mouvement en hauteur et les composants de sécurité.
Peut être utilisée pour une programmation de pièce en ligne ou peut utiliser un programme logiciel de pièce hors ligne Logiciel CAO/FAO

Câbles – Toutes les tables de coupe ont des câbles reliant la CNC à la source de courant et aux autres composants du système.

Moteurs d’entraînement et crémaillère d’engrenage – Le mouvement de l’outil de coupe vers le haut, vers le bas et autour de la table nécessite l’utilisation d’amplificateurs d’entraînement, de moteurs et de crémaillère d’engrenage qui traduisent les commandes de la CNC en mouvement physique.

Cadre et planches de la table – Le cadre et les planches de la table soutiennent physiquement le mouvement des outils de coupe.

Dispositif de réglage en hauteur (THC) – Le réglage de la hauteur (ou plus communément appelé le dispositif de réglage en hauteur de la torche) assure que l’outil de coupe ne se rapproche pas trop prêt et ne se trouve pas trop loin de la pièce à couper.

Le THC :

Il effectue la détection de hauteur initiale (IHS) en commençant à la dernière hauteur de rétractation, s’abaissant vers la plaque pour définir la position de la plaque et se rétractant à la hauteur de perçage.
Il règle la hauteur de l’outil de coupe pendant le processus de coupe pour atteindre la qualité de coupe souhaitée.
Il prolonge la durée de vie du matériel en positionnant la torche loin du métal liquide pendant le perçage et la détection de collision pour arrêter le processus de coupe.