Pourquoi ne peut-on pas découper l’inox et l’aluminium par découpe au chalumeau oxygaz ?

Étape pour l’oxycoupage

Le principe fondamental de l’oxycoupage des gaz est en deux étapes :

  1. Convertir le métal en ses oxydes (matériau formé avec la réaction avec l’oxygène) afin qu’il ne puisse plus adhérer une fois qu’il s’est solidifié.
  2. En utilisant de l’oxygène gazeux à haute pression, pour éliminer ces oxydes métalliques pour former la coupe de gaz.

Ce processus fonctionne mieux pour les matériaux où ils peuvent facilement former des oxydes métalliques tels que le fer (Fe) forme de l’oxyde de fer lorsqu’il est chauffé en présence d’oxygène. Plus la température de chauffage est élevée, plus la quantité d’oxydes formés est importante.

Lors de la découpe au chalumeau, la matière est brûlée par la chaleur de la flamme et ces produits de combustion (oxydes métalliques) sont expulsés par un jet d’oxygène à haute densité cinétique.

Pourquoi l’inox ou l’aluminium ne peuvent-ils pas être coupés par oxycoupage au chalumeau ?

L’acier inoxydable et l’aluminium ont une couche d’oxyde sur leur surface extérieure et la température de fusion de ces oxydes est beaucoup plus élevée que celle des métaux de base. Par exemple, le point de fusion de l’aluminium est de 660 degrés Celsius (1220 °F ) mais le point de fusion de son oxyde est de 2050 degrés Celsius ( 3722 °F ). Si nous essayons de le couper avec de l’oxycoupage au gaz, le jet d’oxygène ou la flamme ne peut pas atteindre le métal car il est recouvert d’une couche d’oxyde solide comme le montre l’image ci-dessous.

couche d'oxyde d'aluminium

Pour cette raison, les matériaux en aluminium ne sont pas adaptés au coupage au gaz. L’autre raison est la conductivité thermique élevée du matériau en aluminium.

Le cas similaire concerne l’acier inoxydable ou un matériau à haute teneur en chrome, car le chrome forme une couche d’oxyde de chrome lorsqu’il entre en contact avec l’oxygène dans l’atmosphère. Le point de fusion de l’acier inoxydable est d’environ 1400-1450°C (2552-2642°F) tandis que le point de fusion de l’oxyde de chrome est de 2435°C (4415°F). Ainsi, la flamme ne pourra pas couper la couche d’oxyde comme indiqué dans l’image ci-dessous.

Avant de faire fondre la couche d’oxyde, le métal de base fondra et nous ne serons pas en mesure de couper le matériau et cela ne produira qu’une zone fondue d’aspect minable. Plus il y a d’éléments d’alliage dans l’acier, plus il est difficile de découper le matériau à la flamme ou au chalumeau à l’aide de gaz oxygaz.

Oxycoupage de la fonte

Le coupage de la fonte n’est pas non plus possible avec l’oxycoupage au gaz. Ici, la fonte signifie un matériau ayant plus de 2% de carbone. La raison en est la présence de graphite dans la microstructure. La température de fusion du graphite est de 3 600 °C tandis que la température de fusion de la fonte est de 1 300 °C (varie en fonction du pourcentage de carbone).

Beaucoup de gens confondent la fonte avec l’acier moulé. L’acier moulé peut être facilement coupé par oxycoupage au gaz car il ne s’agit que d’acier au carbone ordinaire mais sous forme de moulage. Pour cette raison, l’acier moulé est facile à couper avec le coupage au gaz. Certaines fontes, dont la microstructure ne contient pas de graphite, sont donc faciles à découper par coupage au gaz ou par coupage au gaz oxygaz ou coupage au chalumeau.

Comment couper le matériau des plaques/tuyaux en acier inoxydable ?

La méthode la meilleure et la plus efficace pour couper l’acier inoxydable ou l’aluminium est la découpe au plasma ou la découpe au laser. Une petite coupe peut être faite à l’aide de la molette de coupe dans la boutique. La découpe au jet d’eau est une autre option qui ne produit aucun effet thermique dans les matériaux. Dans la découpe au jet d’eau, le jet d’eau à haute pression ainsi que le matériau abrasif coupent le matériau.

Astuce facile pour couper l’acier inoxydable dans la boutique lorsque la découpe plasma ou laser n’est pas disponible.

Il arrive souvent que nous rencontrions des difficultés en atelier lorsque nous n’avons pas de découpe laser ou de découpe plasma. La découpe avec molette est bonne pour les petites épaisseurs mais que faire si vous devez découper des pièces plus épaisses, disons une plaque de 20 mm d’épaisseur ?

Dans de tels cas, le soudage peut être utilisé pour couper le matériau bien que son matériau d’assemblage utilisé. Ce que vous devez faire est de prendre une électrode de 3,2 mm (1/8″), de régler la machine sur un courant élevé, disons 200-250 ampères. Marquez la zone à découper et soudez dessus.

En raison du courant élevé et de la chaleur, le matériau fondra et formera une coupure. Bien que ce ne soit pas une coupe parfaite comme le laser, mais vous pouvez facilement et rapidement couper le matériau. Faites juste un peu de broyage et vous serez prêt à partir.