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close this bookFormation Professionelle en Afrique: Technologie Generale pour Construction Métallique - Tome 3
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L'OXYCOUPAGE

I. Définition

L'oxycoupage est un procédé de découpage des métaux par combustion localisée à l'aide d'un jet d'oxygène. Il est couramment utilisé pour le découpage des aciers au carbone. On coupe les tôles d'acier au moyen de chalumeaux coupeurs qui utilisent la propriété qu'a l'oxygène de brûler par oxydation le fer porté au rouge blanc.

II. Principe

- Conditions nécessaires pour que l'oxycoupage d'un métal soit possible.

Il faut:

1. Qu'il soit facilement oxydable et que la réaction d'oxydation (combustion dans l'oxygène) soit exothermique, c'est-à-dire qu'elle s'accompagne d'un dégagement de chaleur, afin de maintenir localement le métal à une certaine température, dite température d'amorçage;

2. Que la température d'amorçage sait inférieure ou au plus égale à la température de fusion du métal afin d'entretenir la réaction d'oxydation car, si cette condition n'est pas remplie, il y a fusion et non oxydation du métal;

3. Que l'oxyde formé (les scories) soit très fluide et que sa température de fusion soit au plus égale à celle de la température de fusion du métal, de façon qu'il puisse être évacué rapidement et permettre à nouveau le contact direct de l'oxygène avec le métal.

Pratiquement, seul le fer et, sous certaines réserves de compositions, l'acier remplissent ces conditions et peuvent, par conséquent, être découpés par la méthode classique d'oxycoupage.

L'opération se fait en deux temps:

* chauffage à 1 300 °C environ;

* projection d'un jet d'oxygène de faible diamètre qui brûle le métal sur son passage. Réalisant ainsi une saignée par oxydation. La pression de l'oxygène facilite l'expulsion de l'oxyde.


Schéma de principe du chalumeau-coupeur

III. Outillage

1. Les chalumeaux coupeurs comportent deux dispositifs: l'un donne la flamme de chauffe, l'autre fournit l'oxygène nécessaire à la coupe.

Ces deux dispositifs sont: soit sépares, le découpage ne s'exécute que dans un seul sens (la flamme doit toujours précéder le jet d'oxygène); soit réunis en une seule tête de coupe (type le plus courant), le découpage se fait en tous sens.

2. Les gaz utilisés pour le soudage oxyacétylénique s'employent également pour l'oxycoupage.

La flamme de chauffe comparable à celle d'un chalumeau soudeur est réglée de la même façon.

La flamme de chauffe est nécessaire non seulement pour porter le métal à la température d'amorçage, mais aussi pour maintenir cette température pendant toute l'opération, car une partie de la chaleur dégagée par l'oxydation du métal diffuse dans celui-ci. Cette partie est d'autant plus grande que la conductibilité thermique est élevée (l'acier doux a une conductibilité thermique relativement faible).

L'oxygène de coupe doit avoir un degré de pureté aussi élevé que possible. La vitesse d'exécution diminue et la consommation de gaz augmente lorsque la pureté de l'oxygène diminue. On constate une diminution de 13 à 15 % de la vitesse pour une augmentation de 1 % des impuretés.

La flamme de chauffe est obtenue par la combustion d'un gaz combustible: acétylène, hydrogène, propane, gaz de houille; en utilisant toujours l'oxygène comme gaz comburant.

L'acétylène est le gaz combustible le plus employé parce qu'il est le plus pratique pour l'oxycoupage des épaisseurs courantes.

3. Pour le découpage à la main, la régularité du travail et la précision sont améliorées par l'utilisation de guides.

- Guides à roulettes pour coupes droites avec ou sans support inclinable pour chanfreins.
- Guides-compas pour coupes circulaires.


Figure

4. Les buses sont fragiles et de leur bon état dépond en grande partie le bon fonctionnement du chalumeau. Il faut apporter beaucoup de soin à leur démontage, nettoyage et entretien. Les choisir en fonction de l'épaisseur des tôles et profilés à couper.

IV. Réglage de la flamme

Pour obtenir des coupes nettes il est avantageux de ne pas utiliser des pressions d'oxygène trop élevées. Pression comprise entre 2,5 et 5 bar.

Pour régler il faut:

1. allumer le chalumeau;
2. ouvrir le robinet d'oxygène de coupe;
3. réglage de la flamme neutre;
4. fermer le robinet d'oxygène de coupe et le chalumeau est prêt à fonctionner.

V. Exécution des coupes

Le départ de la coupe, nommé amorçage, s'exécute soit en partant d'un bord de la tôle pour les découpages extérieurs, soit d'un trou exécuté préalablement, pour les découpages intérieurs. Il est recommandé de ne pas amorcer directement en pleine tôle car l'oxyde ne pouvant s'écouler en dessous est projeté autour et sur la tête du chalumeau qui s'encrasse et se bouche.


Figure

Lorsque la surface du métal n'est pas propre (peinture, oxyde, calamine, etc.), il est bon de la brosser suivant le contour à découper où de promener la flamme de chauffe sur le tracé pour éliminer les impuretés.

Une grande régularité est nécessaire dans l'avance du chalumeau.

Si la Vitesse est trop grande, la coupe ne traverse pas et s'arrête bientôt. Si la vitesse est trop faible, il y a dépense inutile d'oxygène et fusion plus ou moins prononcée du métal sur les arrêtes supérieures qui s'arrondissent.


Figure