Méthodes de coupe - Partie 2 : Oxycoupage oxygéné

Méthodes de coupe - Partie 2 : Oxycoupage oxygéné

D'une manière générale, l'oxycoupage désigne tous les procédés de découpe dans lesquels le matériau est brûlé. Dans la plupart des cas, ces termes sont utilisés pour désigner l'oxycoupage oxygéné ou le découpage par oxycoupage. Lors de ce procédé de coupe, une flamme chauffe le matériau à la surface jusqu'à ce qu'il atteigne sa température d'amorçage. Celle-ci se situe par exemple entre 1150 et 1250 °C pour l'acier de construction. De plus, de l'oxygène est soufflé dans le joint de coupe. Ainsi, le matériau brûle à cet endroit, le processus de séparation commence. Par la suite, la combustion libère de la chaleur. Celle-ci chauffe à son tour le matériau sous-jacent jusqu'à la température d'amorçage. Le processus peut ainsi se poursuivre de manière autonome (autogène) en profondeur. Les oxydes métalliques se liquéfient sous l'effet de la chaleur et sont expulsés du trait de coupe en même temps que l'oxygène de coupe.

L'oxycoupage requiert certaines propriétés du matériau

Pour pouvoir utiliser la technique d'oxycoupage, trois conditions doivent toutefois être remplies :

1. La température d'amorçage du matériau doit être inférieure à sa température de fusion. Si c'est le contraire, il faut recourir à l'oxycoupage par fusion. En ce qui concerne l'acier, cela signifie que les aciers faiblement alliés et les aciers à faible teneur en carbone sont bien adaptés à l'oxycoupage. Jusqu'à une teneur en carbone de 0,85 %, l'oxycoupage pur est possible. L'acier à outils ou la fonte, qui ont tous deux une teneur élevée en carbone, ne peuvent pas être séparés par oxycoupage. La plupart des éléments d'alliage augmentent également la température d'amorçage (ou d'ignition).

2. Les oxydes métalliques qui se forment lors de la combustion doivent avoir une température de fusion inférieure à celle du matériau. En effet, ce n'est que sous forme de gouttelettes liquides qu'ils peuvent être expulsés du joint lors de la découpe. Cette condition n'est par exemple pas remplie pour les oxydes d'aluminium, de chrome et de nickel. C'est pourquoi ni l'aluminium ni les aciers Cr-Ni ne peuvent être usinés par oxycoupage. En outre, les oxydes métalliques doivent être aussi fluides que possible pour être éliminés par soufflage. Ce n'est pas le cas de l'aluminium ni des éléments d'alliage chrome et silicium.

3. Le matériau ne doit pas présenter une conductivité thermique trop élevée. Dans le cas contraire, la chaleur est dissipée dans l'ensemble du corps du matériau lorsque le chalumeau de découpe est appliqué. Ainsi, la pièce à usiner s'échauffe de manière uniforme et non pas principalement au niveau du joint de coupe. Ainsi, le matériau situé en profondeur ne s'enflamme plus. Le processus ne se poursuit pas de manière autogène, mais s'arrête. C'est la raison pour laquelle le cuivre ne peut pas être oxycoupé.

L'oxycoupage oxygéné est utilisé pour les aciers non alliés et faiblement alliés avec des épaisseurs de tôle moyennes à grandes. Il est apprécié pour les épaisseurs de tôle à partir de 50 mm ; au-delà de 250 mm, il n'existe actuellement aucune alternative. En revanche, l'oxycoupage déforme les tôles si leur épaisseur est inférieure à 5 mm. En outre, ce procédé permet également de découper le titane, bien que les conditions ne soient théoriquement pas réunies. L'oxycoupage est normalisé dans la norme DIN 2310-6.

Les pièces oxycoupées doivent être retravaillées

L'oxycoupage produit en outre toujours des bavures et des scories. Cela s'explique par le fait que ce procédé permet en premier lieu d'usiner des tôles épaisses. Plus la tôle est épaisse, plus l'énergie utilisée lors du découpage doit être élevée. De ce fait, ainsi que par le soufflage du matériau liquéfié et des oxydes, il se forme des restes de matériau à arêtes vives, les bavures, ainsi que des dépôts d'oxydes, les scories. Les machines d'ébavurage et les marteaux à scories permettent d'éliminer les deux. Les machines d'ébavurage doivent toutefois pouvoir éliminer les bavures importantes et épaisses. Cela fonctionne avec un rouleau abrasif, mais pas avec des brosses d'ébavurage.