Fiches pratiques · Procédés de mécano-soudure · Découpe des métaux

Gaz d'assistance de découpe (O₂, N₂, air)

Notion

Choix du gaz de découpe laser et effet sur la vitesse, le coût et la qualité.

Principe

Oxygène : réaction exothermique, coupe rapide de l'acier épais, mais bord oxydé (calamine) à éliminer avant peinture. Azote : coupe « propre » sans oxyde, indispensable sur l'inox et l'aluminium, et préférable pour l'acier à peindre ou à souder ; il consomme beaucoup de gaz à haute pression. Air comprimé : économique sur les faibles épaisseurs, bord légèrement oxydé.

Comprendre pas à pas

1. La situation

Un sous-traitant découpe au laser des pièces en acier de 3 mm destinées à être peintes. Il utilise de l'oxygène ; le peintre se plaint que la peinture s'écaille sur les bords. Question : quel gaz d'assistance choisir ?

2. Les gaz d'assistance de la découpe laser

GazPrincipeBord obtenuUsage
Oxygènecombustion du fer, apport d'énergieoxydé (couche d'oxyde)acier, fortes épaisseurs
Azotegaz neutre, chasse le métal fondupropre, brillant, sans oxydeinox, aluminium, acier fin à peindre ou souder
Air comprimémélange (≈ 78 % azote)légèrement oxydéacier fin, coût réduit

3. L'idée

Le gaz d'assistance chasse le métal fondu de la saignée. L'oxygène brûle le fer et accélère la coupe des aciers épais, mais laisse une couche d'oxyde sur le bord, qui gêne l'adhérence de la peinture. L'azote, neutre, donne un bord propre, mais consomme beaucoup de gaz à haute pression. L'air comprimé est un compromis économique en faible épaisseur.

4. La correction

Cause. Couche d'oxyde sur les bords : la peinture adhère sur l'oxyde, qui se décolle.

Solution. Découpe à l'azote ou à l'air comprimé pour les pièces ≤ 6 mm destinées à la peinture.

Au-delà. Oxygène, puis grenaillage des bords avant peinture.

Coût. Air comprimé : coût du gaz divisé par 5 par rapport à l'azote, qualité suffisante avant peinture poudre.

5. À vous de jouer : coût du gaz par heure

Comparez le coût indicatif du gaz par heure de coupe (€).

6. Ce qu'il faut retenir

  • Oxygène : rapide sur acier épais, bord oxydé.
  • Azote : bord propre, cher en gaz.
  • Air : compromis économique sur faibles épaisseurs.

Mise en œuvre

Acteurs
Méthodes, opérateur laser, achats (gaz)
Durée
—
Livrables
Gaz défini par matière et opération suivante
  1. Partir de l'opération suivantePièce peinte ou soudée : bord sans oxyde (azote ou air) ; pièce brute en acier épais : oxygène possible.
  2. Comparer les coûtsConsommation d'azote haute pression vs vitesse gagnée.
  3. Évaluer l'air compriméIntéressant sur les tôles fines avec un compresseur adapté.
  4. Intégrer au devisLe gaz est un poste de coût significatif.

Exemple d'application

Pièces en acier de 3 mm destinées au thermolaquage : coupées à l'oxygène, la calamine du bord provoquait des décollements de peinture. Le passage à l'azote supprime le problème.

Points de vigilance

  • Peindre directement un bord coupé à l'oxygène