Les découpeurs plasma fonctionnent en envoyant un arc électrique à travers un gaz qui passe par une ouverture rétrécie. Le gaz peut être de l’air d’atelier, de l’azote, de l’argon, de l’oxygène, etc. Cela élève la température du gaz au point qu’il entre dans un quatrième état de la matière. Nous connaissons tous les trois premiers : solide, liquide et gaz. Les scientifiques appellent cet état supplémentaire le plasma. Comme le métal découpé fait partie du circuit, la conductivité électrique du plasma provoque le transfert de l’arc vers l’ouvrage.
L’ouverture restreinte (buse) par laquelle passe le gaz le fait passer à grande vitesse, comme l’air passant par un venturi dans un carburateur. Ce gaz à grande vitesse coupe le métal en fusion. Le gaz est également dirigé autour du périmètre de la zone de coupe pour protéger la coupe.
Dans beaucoup des meilleurs découpeurs au plasma d’aujourd’hui, un arc pilote entre l’électrode et la buse est utilisé pour ioniser le gaz et générer initialement le plasma avant le transfert de l’arc.
D’autres méthodes qui ont été utilisées sont de toucher la pointe de la torche à la pièce pour créer une étincelle, et l’utilisation d’un circuit d’allumage à haute fréquence (comme une bougie d’allumage). Aucune de ces deux dernières méthodes n’est compatible avec le découpage CNC (automatisé).
Cette photo montre l’anneau tourbillonnant qui se trouve au-dessus de l’électrode et qui fait tourner rapidement le plasma lors de son passage.
Bien que ces pièces soient toutes désignées comme des consommables, ce sont l’électrode et la buse qui s’usent et doivent être remplacées périodiquement.
Les découpeurs plasma CNC (computer numerically controlled) automatisent complètement le processus de production de formes. Les premières machines CNC utilisaient une bande avec de petits trous perforés pour fournir des instructions à un ordinateur primitif (selon les normes d’aujourd’hui).
Les unités CNC d’aujourd’hui utilisent soit des ordinateurs coûteux à production limitée, fabriqués spécifiquement pour faire fonctionner les machines à brûler, soit des ordinateurs personnels adaptés pour faire fonctionner les machines. Les deux offrent la même qualité de coupe et la même vitesse de production. Dans la découpe CNC, vous disposez vos formes sur l’écran de l’ordinateur et les découpez automatiquement, sans avoir à toucher le matériau. Le logiciel CNC vous permet de programmer des pauses pour le perçage, d’augmenter ou de diminuer l’échelle en secondes, de régler l’accélération et la décélération aux angles, et d’autres fonctions qui ne sont pas possibles avec les unités à œil électrique.