Contexte
soudage à l'arc plasma a été développé à l'origine comme un moyen de souder ensemble des matériaux d'aéronefs pendant la Seconde Guerre mondiale (Seconde Guerre mondiale). Comme la technologie a été améliorée, on a découvert que l'arc électrique combiné à un plasma à haute pression (gaz ionisé), peut être utilisé pour couper le métal, en plus de son soudage. découpe plasma-arc est largement considérée comme une alternative à oxycombustion méthodes de coupe. méthodes d'oxycombustion utilisent l'oxydation pour couper le métal, mais de nombreux métaux, y compris l'acier inoxydable, l'aluminium et les alliages ne seront pas oxyder, ou ils oxydent mal. soudage à l'arc plasma ne repose pas sur l'oxydation et est souvent utilisé pour couper le métal non oxydant.
Fundamentals
La plupart des systèmes de découpe plasma arc suivent une conception et une méthode similaire à ce qui suit. Au coeur du système est une électrode en tungstène. Une chambre va entourer l'électrode et être rempli de gaz sous pression / plasma. gaz inertes (azote, argon et, par exemple) sont généralement utilisés pour créer le plasma, mais les systèmes ont été développés qui utilisent l'air régulier. De tels systèmes nécessitent l'utilisation d'électrodes plus coûteuses en hafnium ou le zirconium, qui ont des supports de cuivre. De nombreux systèmes utilisent l'eau de refroidissement autour de la chambre à plasma pour maintenir l'unité de buse, habituellement une buse de cuivre de petit diamètre qui entoure la chambre à plasma à électrodes, refroidi. Les systèmes alternatifs font usage de l'injection d'eau ou de systèmes à gaz double pour créer de meilleures coupes à travers la constriction du plasma. systèmes tuyères d'eau ont été utilisés pour réduire les niveaux de bruit et les fumées générées pendant le processus.
Coupe
Couper en utilisant des systèmes de plasma d'arc nécessite qu'un arc est créé entre la pièce à usiner et la buse. Bien qu'elle soit généralement seulement 50 à 60 volts sont nécessaires pour maintenir l'arc, il peut nécessiter jusqu'à 400 volts pour créer le processus de formation d'arc initial entre la buse et la pièce. Pour ce faire, l'électrode est chargée négativement et la pièce est chargée positivement. Ceci permet au gaz ionisé pour porter l'arc ou le flux d'électrons entre l'électrode / tuyère et le métal à couper. Le plasma lui-même, en grande partie grâce à la haute pression, est extrêmement chaud et peut atteindre des températures de plus de 20 000 degrés Celsius. L'arc se fait fondre le métal, tandis que le plasma pressurisé élimine les détritus en vrac à partir du chemin de coupe. La nature de la coupe de fusion peut rendre le processus approprié pour les métaux très épais, car il a tendance à arrondir les bords supérieurs du métal. Ce processus de coupe a tendance à mieux travailler avec des métaux moins de deux pouces d'épaisseur.