1. Introduction à l'oxycoupage L'oxycoupage, également connu sous le nom d'oxycoupage à l'acétylène ou d'oxycoupage à la flamme, est un procédé de coupe très efficace dans la fabrication d'équipements. Le matériel d'oxycoupage est simple et facile à utiliser, ce qui le rend adapté à la découpe de l'acier au carbone et de l'acier ordinaire faiblement allié. Il peut couper avec précision des lignes droites, des cercles et divers [...]
L'oxycoupage, également connu sous le nom d'oxycoupage à l'acétylène ou d'oxycoupage à la flamme, est un procédé de coupe très efficace dans la fabrication d'équipements.
L'équipement d'oxycoupage est simple et facile à utiliser, ce qui le rend adapté à la découpe de l'acier au carbone et de l'acier ordinaire faiblement allié. Il peut couper avec précision des lignes droites, des cercles et diverses formes complexes, avec une large gamme d'épaisseurs de coupe.
Elle est également facilement automatisable, notamment grâce à l'application de Technologie CNCGrâce à la technologie de suivi photoélectrique et à des buses de coupe de meilleure qualité, cette tendance devient de plus en plus évidente. L'oxycoupage permet d'obtenir des arêtes de coupe nettes et une vitesse de coupe plus rapide. En outre, l'oxycoupage peut également couper directement des biseaux.
Le chalumeau coupeur à gaz est utilisé pour le découpage thermique des matériaux en mélangeant un gaz combustible avec de l'oxygène pour produire une flamme. Il est également connu sous le nom d'oxycoupage ou d'oxycoupage à la flamme.
Lors du découpage au gaz, la flamme préchauffe le matériau au point de découpage jusqu'à sa température d'allumage, puis de l'oxygène est injecté pour provoquer une combustion d'oxydation vigoureuse du matériau. matériau métallique. Le laitier d'oxyde qui en résulte est soufflé par le flux de gaz, créant ainsi une coupure.
La pureté de l'oxygène utilisé pour le découpage au gaz doit être supérieure à 99%. Le gaz combustible utilisé est généralement de l'acétylène, mais il peut également s'agir de gaz de pétrole, de gaz naturel ou de gaz de charbon.
Le gaz acétylène offre l'efficacité de coupe la plus élevée et une meilleure qualité, mais il est plus cher. L'équipement de coupage au gaz se compose principalement de la torche de coupage et de la source de gaz.
Le chalumeau est l'outil qui génère la flamme du gaz, transfère et régule l'énergie thermique de coupe, et sa structure affecte la vitesse et la qualité de la coupe. L'utilisation de buses de coupe rapide peut améliorer la vitesse de coupe, ce qui permet d'obtenir des coupes droites et des surfaces lisses.
Pour les opérations manuelles, les chalumeaux coupeurs à gaz utilisent des bouteilles d'oxygène et de gaz combustible ou des générateurs comme source de gaz. Les machines de découpe au gaz semi-automatiques et automatiques sont équipées de mécanismes d'entraînement de la torche de découpe ou de mécanismes d'entraînement par coordonnées, de mécanismes de découpe des contours, de systèmes de suivi photoélectrique ou de systèmes de commande numérique.
Les machines automatiques de découpe au gaz utilisées pour la production de masse peuvent être équipées de plusieurs chalumeaux de découpe et de systèmes de contrôle par ordinateur.
Le métal au point de coupe de la pièce est préchauffé à sa température d'inflammation à l'aide d'une flamme oxygène-acétylène, puis il est vigoureusement soufflé avec un flux d'oxygène pur à grande vitesse.
À ce stade, le métal subit une oxydation intense et la chaleur générée fait fondre l'oxyde métallique en un liquide.
En même temps, le flux d'oxygène chasse l'oxyde fondu, ce qui permet d'obtenir une coupe nette de la pièce. En avançant la torche de coupe, la pièce peut être coupée en continu.
Pour réaliser l'oxycoupage, les conditions suivantes doivent être remplies :
1) La température d'inflammation du métal doit être inférieure à son point de fusion.
2) Le point de fusion de l'oxyde métallique doit être inférieur à celui du métal.
Fer pur, acier à faible teneur en carbone, acier à teneur moyenne en carbone et acier ordinaire à faible teneur en carbone. acier allié répondent aux conditions susmentionnées et présentent de bonnes performances en matière de découpe au gaz. Acier à haute teneur en carbone, fonte, acier inoxydable, ainsi que métaux non ferreux tels que cuivre et aluminiumsont difficiles à découper par l'oxygène.
3) Dégagement de chaleur suffisant lors de la combustion du métal :
Des essais et des analyses ont permis de déterminer qu'au cours du découpage de l'acier à faible teneur en carbone, environ 70% de la chaleur totale requise est libérée pendant la combustion, alors que le préchauffage de la flamme ne représente que 15%-30%. Cette exigence peut donc être satisfaite.
4) La conductivité thermique du métal ne doit pas être trop élevée :
La conductivité thermique du métal ne doit pas être trop élevée, car une perte de chaleur excessive provenant de la flamme de préchauffage et un dégagement de chaleur pendant le processus de découpe au niveau du point de découpe du métal peuvent empêcher le processus de découpe de commencer ou de se poursuivre. Par exemple, le cuivre et les alliages de cuivre ne peuvent pas être découpés en raison de leur conductivité thermique élevée.
5) Bonne fluidité de l'oxyde généré :
L'oxyde généré doit avoir une bonne fluidité. Dans le cas contraire, l'oxyde ne peut pas être éliminé efficacement pendant la coupe, ce qui entrave le processus de coupe.
Les machines de découpe au gaz sont des équipements mécanisés qui remplacent les chalumeaux manuels pour la découpe au gaz. Elles ont une productivité plus élevée, une meilleure qualité de coupe, une intensité de travail plus faible et des coûts inférieurs à ceux de la coupe au gaz manuelle.
1) Machine de découpe au gaz semi-automatique :
Il se compose d'un petit chariot qui déplace automatiquement la buse de coupe le long d'un rail dédié, mais la trajectoire du rail doit être réglée manuellement.
2) Machine de découpe de profilés au gaz :
Type de portique : La buse de coupe est entraînée par des roues le long du profil.
Type à bras pivotant : La buse de coupe est entraînée par un mécanisme de bras pivotant.
3) Machine de découpe au gaz à suivi photoélectrique :
Cet équipement de découpe au gaz automatisé utilise les principes de la poursuite photoélectrique pour suivre automatiquement les modèles et piloter la torche de découpe pour la découpe de profilés.
4) Machine de découpe au gaz CNC :
CNC est l'abréviation de Computer Numerical Control (commande numérique par ordinateur). Il s'agit d'une nouvelle méthode de contrôle dans laquelle les instructions (ou programmes) de commande des machines-outils ou des équipements sont données sous forme numérique. Lorsque ces instructions sont transmises à l'équipement de contrôle de la machine-outil ou de l'équipement, elles sont transmises à l'équipement de contrôle de la machine. a CNC Machine de découpe automatique au gaz, la machine peut effectuer automatiquement la découpe selon le programme donné.
Le processus de découpe au gaz comprend principalement la pression de l'oxygène de coupe, la vitesse de coupe, l'efficacité de la flamme de préchauffage, l'angle d'inclinaison de la buse de coupe et de la pièce à usiner, et la distance entre la buse de coupe et la pièce à usiner.
1) Pression de l'oxygène de coupe :
Elle est influencée par l'épaisseur de la pièce, le type de buse de coupe et la pureté de l'oxygène.
Lors de la découpe de matériaux fins, un taille de la buse de coupe et une pression d'oxygène plus faible.
La pureté de l'oxygène a un impact significatif sur la vitesse de coupe, la consommation de gaz et la qualité de la coupe.
2) Vitesse de coupe :
Elle dépend de l'épaisseur de la pièce et de la forme de la buse de coupe. Plus l'épaisseur augmente, plus la vitesse de coupe diminue.
La vitesse de coupe ne doit être ni trop rapide ni trop lente, car elle peut entraîner une traînée excessive et des coupes incomplètes.
L'exactitude de la vitesse de coupe est principalement évaluée en fonction de la quantité de traînée dans la coupe.
3) Efficacité de la flamme de préchauffage :
Une flamme neutre ou légèrement oxydante est utilisée pour le préchauffage lors du découpage au gaz, et une flamme carburante ne doit pas être utilisée.
L'efficacité de la flamme de préchauffage est exprimée en termes de taux de consommation du gaz combustible par heure.
L'efficacité de la flamme de préchauffage est liée à l'épaisseur de la pièce.
4) Angle d'inclinaison de la buse de coupe et de la pièce :
L'angle d'inclinaison de la buse de coupe et de la pièce est principalement déterminé par l'épaisseur de la pièce.
L'angle d'inclinaison de la buse de coupe et de la pièce à usiner affecte directement la vitesse de coupe et la traînée.
Une inclinaison vers l'arrière peut réduire la traînée et augmenter la vitesse de coupe.
5) Distance entre la buse de coupe et la surface de la pièce :
La distance entre la buse de coupe et la surface de la pièce doit être déterminée en fonction de la longueur de la flamme de préchauffage et de l'épaisseur de la pièce, généralement entre 3 et 5 mm.
Lorsque δ<20mm, la flamme peut être plus longue et la distance peut être augmentée en conséquence.
Lorsque δ>=20mm, la flamme doit être plus courte et la distance peut être réduite.
6) Exigences de qualité des coupes de gaz :
La surface de la coupe au gaz doit être lisse et propre, avec des lignes grossières et fines régulières. Le laitier d'oxyde de fer produit pendant le découpage au gaz est facile à détacher. La fente de la découpe au gaz doit être étroite et régulière, et il ne doit pas y avoir de fonte de l'oxyde de fer. tôle d'acier des bords.
Critères d'évaluation et classement de la qualité de la coupe :
a) Rugosité de la surface: La rugosité de la surface correspond à la distance entre les pics et les vallées de la surface de coupe (moyenne de cinq points arbitraires), indiquée par G.
b) Planéité : La planéité fait référence au niveau d'irrégularité le long de la direction de coupe perpendiculaire à la surface de coupe. Elle est calculée en pourcentage de l'épaisseur δ de la plaque d'acier coupée, indiquée par B.
c) Degré de fusion du bord supérieur : Il s'agit de l'ampleur de la fusion ou de l'effondrement au cours du processus de découpe au gaz, qui se manifeste par la présence de coins effondrés et la formation de gouttelettes intermittentes ou continues ou de bandes fondues, indiquées par S.
d) L'accrochage du laitier : L'accrochage du laitier fait référence à l'oxyde de fer qui adhère au bord inférieur de la surface coupée. Il est classé en différentes catégories en fonction de l'importance de l'adhérence et de la difficulté d'élimination, indiquée par Z.
e) Espacement maximal des défauts : L'espacement maximal des défauts correspond à l'apparition de rainures sur la surface de coupe le long de la direction de la ligne de coupe en raison de vibrations ou d'interruptions, ce qui entraîne une diminution soudaine de la rugosité de la surface. La profondeur de la rainure est comprise entre 0,32 mm et 1,2 mm, et la largeur de la rainure ne dépasse pas 5 mm. Ces rainures sont considérées comme des défauts. L'espacement maximal entre les défauts est indiqué par Q.
f) Rectitude: La rectitude correspond à l'écart entre la ligne droite reliant les points de départ et d'arrivée le long de la direction de coupe et la surface de coupe du nuage en forme de couronne. Elle est indiquée par P.
g) Perpendicularité: La perpendicularité est l'écart maximal entre la surface de coupe réelle et la ligne perpendiculaire à la surface du métal coupé.
7) Causes et méthodes de prévention des défauts courants :
(1) Largeur excessive et surface rugueuse de la coupe :
Ce phénomène est dû à une pression d'oxygène de coupe trop élevée. Lorsque la pression de l'oxygène de coupe est trop faible, le laitier ne peut pas être évacué, ce qui le rend collant et difficile à éliminer.
Prévention : Réglez la pression de l'oxygène de coupe à un niveau approprié pour la largeur de coupe et la rugosité de surface souhaitées.
(2) Surface irrégulière ou fonte des bords :
Ce phénomène est dû à une intensité excessive de la flamme de préchauffage ou à un manque d'efficacité de l'appareil. coupe lente vitesse. Une intensité insuffisante de la flamme de préchauffage peut entraîner des interruptions dans le processus de coupe et une surface irrégulière.
Prévention : Veillez à ce que l'intensité de la flamme de préchauffage soit appropriée pour obtenir une coupe régulière et homogène.
(3) Traînée excessive après la coupe :
Ce phénomène se produit lorsque la vitesse de coupe est trop rapide, ce qui entraîne une traînée excessive et des coupes incomplètes. Dans les cas les plus graves, le laitier peut s'envoler vers le haut et provoquer une surchauffe.
Prévention : Régler la vitesse de coupe à un niveau approprié pour obtenir une coupe correcte sans traînée excessive.
8) Moyens d'améliorer la qualité de la surface de la coupe :
(1) Pression d'oxygène de coupe appropriée :
Une pression d'oxygène de coupe excessive peut entraîner une coupe plus large et une surface rugueuse, tout en gaspillant de l'oxygène. Une pression d'oxygène de coupe insuffisante peut entraîner l'agglutination des scories et rendre leur élimination difficile.
Solution : Réglez la pression de l'oxygène de coupe à un niveau approprié pour la qualité de coupe souhaitée.
(2) Intensité correcte de la flamme de préchauffage :
Une intensité excessive de la flamme de préchauffage peut entraîner la fusion des arêtes de la surface coupée, tandis qu'une intensité insuffisante peut provoquer des interruptions dans le processus de coupe et une surface irrégulière.
Solution : Veillez à ce que l'intensité de la flamme de préchauffage soit suffisante pour obtenir une coupe lisse et régulière.
(3) Vitesse de coupe appropriée :
Une vitesse de coupe trop rapide peut entraîner une traînée excessive, des coupes incomplètes et la projection du laitier vers le haut, ce qui entraîne une surchauffe. Lorsque la vitesse de coupe est trop lente, les bords de la plaque d'acier peuvent fondre, gaspiller du gaz, et les plaques plus fines peuvent subir une déformation et une adhérence excessives, ce qui rend difficile le nettoyage après la coupe.
Solution : Réglez la vitesse de coupe à un niveau approprié pour la qualité de coupe souhaitée.
1. Le découpage au gaz est plus rapide que les autres méthodes de découpage mécanique, ce qui le rend plus efficace.
2. Il est plus rentable d'utiliser le découpage à l'oxygène et à l'acétylène pour découper des sections de formes et d'épaisseurs difficiles à découper mécaniquement.
3. L'investissement dans l'équipement de découpe au gaz est inférieur à celui de la découpe mécanique, et l'équipement est léger et portable, ce qui le rend adapté aux opérations sur le terrain.
4. Lors de la découpe de petits arcs, la direction de la découpe peut être rapidement modifiée. Lors de la découpe de grandes pièces, il n'est pas nécessaire de déplacer la pièce elle-même ; seule la flamme oxygène-acétylène doit être déplacée pour une découpe rapide.
5. Le coupage au gaz peut être effectué manuellement ou mécaniquement.
6. L'équipement est portable et peut être utilisé sur place.
7. Grandes feuilles de métal peuvent être rapidement coupés sur place en déplaçant la torche de coupe au lieu de déplacer le bloc de métal.
1. La tolérance dimensionnelle est nettement inférieure à celle des produits mécaniques. outils de coupe.
2. Bien que le découpage au gaz puisse également couper des métaux sujets à l'oxydation, tels que le titane, ce procédé est principalement limité aux applications suivantes acier de coupe et la fonte dans les applications industrielles.
3. La flamme de préchauffage et le laitier chauffé au rouge émis présentent un risque d'incendie et de brûlures pour les opérateurs.
4. La combustion des combustibles et l'oxydation des métaux nécessitent des installations de contrôle des fumées et de ventilation adéquates.
5. Le découpage des aciers fortement alliés et des fontes peut nécessiter des améliorations du processus.
6. Le découpage d'aciers à dureté élevée peut nécessiter un préchauffage avant le découpage et un chauffage continu après le découpage afin de contrôler la structure métallurgique et les propriétés mécaniques près de l'arête de découpage.
7. Le découpage au gaz n'est pas recommandé pour le découpage à longue distance sur une grande surface.
1. Largement utilisé pour l'acier découpe de plaques et la préparation des biseaux de soudure.
2. Convient à la découpe des systèmes de fermeture des pièces moulées, avec des épaisseurs de coupe allant jusqu'à 300 mm ou plus.
3. Principalement utilisé pour couper divers types d'acier au carbone et d'acier faiblement allié.
4. Lors de la coupe d'acier à haute teneur en carbone et d'acier faiblement allié ayant tendance à se tremper, pour éviter le durcissement ou la fissuration de l'arête de coupe, il est nécessaire d'augmenter l'intensité de la flamme de préchauffage et de ralentir la vitesse de coupe, voire de préchauffer l'arête de coupe et de réduire la vitesse de coupe. matériau en acier avant la découpe.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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