Les métaux sont utilisés pour construire toutes sortes de structures, des gratte-ciel aux robots en passant par les automobiles. Avant qu’une pièce de métal ou d’alliage métallique puisse être utilisée dans un projet de construction, elle doit être coupée à la taille et à la forme appropriées. La résistance et la durabilité du métal en font un matériau de construction idéal, mais le rendent également difficile à couper et à façonner. Des forces extrêmes sont nécessaires. La découpe au plasma est une méthode de mise en forme du métal à l’aide d’une torche à plasma pour découper les parties indésirables.
Pour comprendre pourquoi la découpe au plasma fonctionne, il est important de comprendre ce qu’est le plasma. Lorsqu’un gaz est chauffé à des températures extrêmement élevées, ses molécules et ses atomes se séparent. Les électrons circulent librement, déconnectés de leurs noyaux. Lorsque les électrons entrent en collision, ils libèrent d’énormes quantités d’énergie. C’est cette énergie qui rend possible la découpe plasma.
Bien que les coupeurs au plasma se présentent sous de nombreuses formes et tailles, ils fonctionnent tous de la même manière de base. Une électrode chargée négativement est logée à l’intérieur d’un tube relié à une buse. Le gaz sous pression est forcé à travers le canal. Lorsque la buse touche le métal chargé positivement, elle crée un circuit. Les étincelles qui en résultent chauffent le gaz jusqu’à ce qu’il devienne du plasma. Pendant ce temps, des canaux autour du bord de la buse permettent au gaz de protection de circuler autour du faisceau de plasma, contrôlant sa taille pendant la coupe.
La découpe au plasma est devenue la méthode de choix aux États-Unis dans les années 1960. Pendant la Seconde Guerre mondiale, les usines ont commencé à alimenter des gaz non réactifs à travers un arc électrique et à utiliser la réaction résultante pour souder les machines. Dans les années 1960, ils cherchaient un moyen d’augmenter la température de soudure. Les ingénieurs ont accéléré le gaz et agrandi le trou de libération, permettant à plus de gaz de se déplacer à travers l’arc électrique à la fois. Le processus a abouti à un flux de gaz si chaud qu’il a coupé le métal.
La nouvelle technologie de coupage au plasma a permis des coupes plus rapides et plus précises que jamais. La découpe au plasma moderne a été rendue encore plus précise avec l’introduction des ordinateurs. Au lieu de guider la buse à la main, un opérateur programme la coupe souhaitée dans un ordinateur. La découpe au plasma informatisée et à commande numérique permet d’obtenir des matériaux uniformes car chaque pièce peut être coupée exactement de la même manière que la précédente. L’opérateur peut basculer entre plusieurs modèles pour découper différentes formes.
La découpe au plasma est encore une technologie souvent utilisée dans le domaine de la fabrication, et son utilisation s’est également étendue à d’autres domaines. Les serruriers utilisent des coupeurs au plasma pour ouvrir les serrures et les coffres-forts qui ne peuvent pas être ouverts d’une autre manière. Les spécialistes de la démolition utilisent également la découpe au plasma pour retirer des pièces de métal sans explosif.