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"Procédé pour le découpage de pièces métalliques, plus particulièrement en acier ou en alliages d'acier."
Pour le découpage de pièces métalliques, plus particulièrement en acier ou en alliages d'acier, on connaît des procédés mécaniques tels que le sciage, le rabotage, le cisaillement, le décolletage, le cassa- ge et le découpage à la meule, ainsi que des procédés aux gaz, par exemple le découpage au chalumeau autogène avec ou sans addition de poudre, le découpage à l'arc électrique ou au jet de plasma.
Dans tous ces procédés, la vitesse du découpage dépend de l'épais* seur de la matière, du type de la matière, de sa température lors du découpage et des différentes conditions découlant des différents pro-
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cédés de découpage. Pour cette raison, certains procèdes de découpage ne sont pas utilisables pour des types spéciaux et certaines épais- seurs.
Toutefois, les efforts dans l'industrie tendent à disposer de pro- cédés de découpage qui permettent de découper rapidement des aciers contenant des composants d'alliage tels que du chrome, du nickel, du molybdène, etc..., même si les matières sont très épaisses. A cette fin, les procédés aux gaz présentent des avantages par rapport aux pro- cédés mécaniques, et ce, plus particulièrement en raison de la vitesse plus élevée du découpage.
Par exemple, lors du découpage au chalumeau, la vitesse de décou- page est de 130 mm/min. pour un acier au carbone normal ayant une épaisseur de 250 mm et une température de 20 C. Lorsqu'il s'agit de découpe? au chalumeau avec addition de poudre un acier hautement allié (V2A) ayant une épaisseur de 250 mm et une température de 20 C, la vitesse de découpage est de 80 mm/min. Lorsqu'il s'agit de découper un acier ou dis alliages d'acier au moyen d'un jet de plasma, la vitesse do découpage est d'environ 200 mm/min, lorsque la matière présente une épaisseur d'environ 100 mm. Lorsque l'épaisseur de la matière est su- périoure à 150 mm, la vitesse de découpage décroît fortement.
Dans ce dernier. cas, le type de la matière et la température n'ont qu'une im- portance soc@@dsire.
L'inyention vise à procurer un procédé au moyen duquel, avec des conditions identiques, il est possible d'obtenir des vitesses de dé- coupage considérablement plus élevées.
Conformément l'invention, une partie de la profondeur de la fon- te de coupe est obtenue par un découpage au jet de plasma, tandis que l'autre partie est découpée au chalumeau au gaz, éventuellement avec addition de poudre. A cette fin, le chalumeau de coupe suit, de préfé- rence à faible écartement, le chalumeau au plasma étant donné que de ce fait il est possible d'exploiter la chaleur et le bain de fusion engendrés par le int de plasma.
De préférence, le chalumeau au plasma est disposé de manière à être pivots (- un angle d'enviroa 10 @ 30 de sa position verticale usuelle, afin que le métal en fusion puisse s'écouler plus facilement, @ @
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Pour favoriser l'écoulement du laitier, il est également possible qu'un jet d'air comprimé soit soufflé, de préférence sous un angle dé- terminé, dans la fente de coupe,
Avantageusement, le chalumeau oxhydrique et le chalumeau au plas- ma sont réunis en un seul chalumeau, afin que l'écartement entre le jet de plasma et la flamme du chalumeau soit réduit au minimum, EXEMPLE ;
' on a entrepris des essais avec les installations et valeurs sui- , vantes ; 1,- Installation à chalumeau de coupe au plasma Puissance disponible : 200 kW Puissance réglée : 183 kW Tension réglée : 235 Volts Courant électrique réglé ; 780 Amp.
Chalumeau mécanique ; type "TAC 200" à tuyère au plasma L 180 Gaz pour obtenir le plasma azote et hydrogène dans un rap- port de 4 : 1, au total 10 m3/h.
2.- Installation à chalumeau gaz Chalumeau de coupe puissant "DStW 500" à tuyère de coupe "UStPLM" grandeur 1 pour propane Pressions ; Oxygène de coupe 5,0 atm.
Oxygène de chauffe 4,5 atm.
Propane 0,5 atm.
Pression d'air compriaé pour poudre 2,5 atm.
Pression de la bonbonne à air comprimé 0,5 atm.
La consommation des gaz ressort du tableau du chalumeau.
Lors des essais, l'écartement entre les jets de gaz du chalumeau ' au plasma ot du chalumeau à gaz était de 80 mm, l'écartement entre chacun@ des tuyères et la pièce à traiter était de 15 mm. Dans cha- que cas, le démarrage du découpage était très rapide.
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tésultats des essa3.s ;
acier C acier drome/nickel'
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Epaisseur 250 mm à 20 C Epaisseur Z17 mm 1 2ÙC 1.- Vitesse de coupe 250 mm/min 300 mm/min Largeur de la fente de coupe environ 15 mm environ 15 mm L'e@emple prouve que l'invention permet d'obtenir un accroisse- ment considérable de la vitesse de coupe, plus particulièrement lors- ' qu'il s'agit d'aciers alliés, L'invention permet principalement d'ex- ploiter les avantages du découpage au plasma pour des pièces épaisses.
Le chauffage à une température,supérieure à celle de la fusion de la matière à l'endroit de la fente de coupe, et obtenu par le jet de plasma, permet d'exploiter l'inflammabilité et le bain de fusion pour le découpage au chalumeau.