Les technologies de découpe peuvent être assez complémentaires dans un atelier, tant par les épaisseurs pouvant être découpées que par les possibilités de combiner différentes technologies de façonnage.
- Les épaisseurs de découpe jusqu'à 200 mm
→ La découpe laser est très intéressante sur les très fines épaisseurs allant jusqu'à 12 mm.
→ Le plasma permet la découpe de métaux d'une épaisseur de 3 à 50 mm. C'est une technologie particulièrement intéressante d'un point de vue de la qualité et de la vitesse de coupe sur les épaisseurs entre 12 et 45 mm.
→ L'oxycoupage est quant à lui bien adapté sur des très fortes épaisseurs allant de 50 à 200 mm.
- Des pièces semi-finies en découpe plasma
Dans cet article, nous allons plus particulièrement aborder la découpe plasma. Celle-ci offre l'avantage de pouvoir combiner plusieurs technologies sur une même machine, ce qui peut être intéressant pour l’industriel qui souhaite découper des pièces dans une même opération et sur le même équipement (chanfreins, perçage, marquage, taraudage, etc.).Ce type de solution n’est possible que sur les machines plasma équipées d'un portique robuste permettant d'absorber les contraintes mécaniques et les vibrations. A titre d’exemple, une tête de perçage nécessite un portique robuste, avec de grandes accélérations et qui accepte les vibrations. A noter qu’une machine de découpe laser est difficilement compatible avec le perçage, car la découpe laser nécessite des déplacements extrêmement rapides et donc des structures légères pour y parvenir.
Dans cette optique, nous avons interviewé Maxime Dagbert, directeur de Voortman France, et proposons ci-dessous quelques aspects à prendre en compte dans le choix d'une machine de découpe plasma.
1- Mécanique de la machine plasma
Le premier aspect à vérifier est la robustesse de la machine. Ainsi, deux points peuvent être vérifiés :
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La résistance du portique, et notamment qu'il soit conçu en acier et non en aluminium. En effet, les contraintes thermiques sont importantes sur l'aluminium et l'inertie moins importante avec l'acier. L'épaisseur de la matière de la structure, notamment sur le portique, doit être suffisante pour supporter toutes les contraintes. - La présence sur tous les axes de pignons crémaillères hélicoïdaux afin de garantir le rattrapage des jeux et ainsi éviter les écarts lors des changements de direction.
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2- Une conception limitant la propagation de la chaleur de la table de découpe
Les rails de guidage de la poutre/portique doivent être dissociés de la table de découpe plasma. En effet, lors de la coupe, la table chauffe et se déforme.
A ce sujet, Maxime Dagbert insiste sur le fait que « si les rails sont solidaires de la table, ils vont également se déformer et, au bout de 2 ans, la machine va tourner en crabe ! ».
3- Ergonomie et accessibilité du plasma
La hauteur du rail (axe X) est très importante. La plupart des machines ont des rails à 700 mm de hauteur. L'opérateur passe son temps à l’enjamber pour charger/décharger la machine.
Aujourd'hui, des rails à une hauteur de 210 mm du sol sont proposés, permettant d'accéder facilement à la table de la machine.
4- Motorisation des axes de la découpe plasma
Il est nécessaire que tous les moteurs des axes soient des servo-moteurs, et surtout pas de moteurs pas à pas. « Par exemple, des moteurs beckhoff avec la plus grande précision possible peuvent être utilisés. » précise Maxime Dagbert.
5- Le générateur plasma
La qualité de conception et de fabrication du générateur est importante. Ainsi, Maxime Dagbert considère « qu'il est nécessaire de partir sur des marques reconnues, comme Hypertherm.»
6- La commande numérique
La commande numérique doit être automatisée afin de limiter les interventions de l'opérateur et produire de manière linéaire.
Maxime Dagbert complète en apportant comme exemple « qu’il est essentiel d'avoir une gestion des consommables dans la CN et une adaptation des paramètres en fonction de leur niveau d'usure. Sans cette fonctionnalité, les consommables sont changés prématurément, à 50% d'usure parfois. »
Les consommables les plus courants sur une machine de découpe plasma sont : Embout protecteur, bouclier protecteur, buse de protection, buse, diffuseur, électrode et tube à eau sur la torche de découpe plasma.
« En fonction de l'épaisseur de la matière, du nombre d'amorçages et du nombre de mm de découpe réalisés, la machine réadapte automatiquement les paramètres pour optimiser l'utilisation des consommables. Le gain est double : réduction des coûts et du temps pour changer les consommables. »
7- Logiciel de CFAO : imbrication et programmation de la machine plasma
La préparation « informatique » joue également un rôle important dans l'optimisation de l'équipement et dans le temps passé par le programmeur : chiffrage du coût de production, planification, import des fichiers, traitement des mises en tôle (imbrication), génération du programme machine, etc.
Maxime Dagbert conclu en partageant son expérience : « la machine de découpe plasma est très complémentaire dans un atelier tôlerie afin de produire des pièces semi-finies et découper des épaisseurs plus importantes que ce qui est possible en découpe laser. Le choix de l'équipement doit être réalisé sur des bases rigoureuses et doit être complété par une visite de l'usine de fabrication de la machine et d'un client utilisateur. Ainsi, l'industriel met toutes les chances de son côté ! ».
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