Pouvez-vous découper au plasma de l'aluminium sur une table à eau ?

Ce que vous devez savoir avant de découper l'aluminium au plasma

Plasma + aluminium + eau = risque d'explosion d'hydrogène !

Le coupage plasma de plaques d'aluminium peut nécessiter des systèmes de dépoussiérage coûteux et compliqués. C'est aussi un processus très bruyant, produisant une lumière ultraviolette de haute intensité. Par conséquent, de nombreuses entreprises préfèrent couper l'aluminium sur une table à eau. La plupart des alliages d'aluminium peuvent facilement être découpés au plasma sur une table à eau, les alliages aluminium-lithium faisant exception (voir la remarque ci-dessous). La majorité des alliages peuvent être découpés sur une table à eau. Pourtant, l'utilisateur doit être conscient d'un risque d'explosion réel et dangereux et prendre les mesures qui s'imposent pour éviter ce risque.

Risque d'explosion : ne coupez jamais des alliages aluminium-lithium en présence d'eau. Certains alliages d'aluminium-lithium (Al-Li) en fusion peuvent provoquer des explosions lorsque le plasma est coupé en présence d'eau. NE PAS découper au plasma les alliages Al-Li avec de l'eau ou à proximité d'eau. Ces alliages doivent obligatoirement être coupés à sec sur une table sèche. NE PAS couper à sec au-dessus de l'eau. N'utilisez PAS de torches plasma à injection d'eau. Contactez votre fournisseur d'aluminium pour obtenir des informations de sécurité supplémentaires concernant les risques associés à ces alliages.

Lorsque l'aluminium est immergé dans l'eau, il génère de l'hydrogène gazeux. Ce phénomène est similaire aux bulles de dioxyde de carbone qui semblent se former de nulle part sur la surface intérieure de votre verre de Coca-Cola. La surface d'une pièce en aluminium réagit chimiquement avec l'eau pour produire de minuscules quantités d'hydrogène gazeux. Les minuscules bulles d'hydrogène finiront par se détacher de la surface métallique et flotteront vers le haut.

La quantité d'hydrogène produite dépend de nombreux facteurs. Mais le facteur le plus significatif dans ce cas est la surface exposée à l'eau et la durée d'immersion. Dans le cas d'une petite pièce découpée dans l'aluminium, elle peut tomber à l'eau pendant une courte période puis être récupérée. Il a une surface relativement petite, et génère donc peu d'hydrogène. Cependant, le coupage plasma produit un volume élevé de gouttelettes d'aluminium en fusion qui tombent dans la table à eau. Ces gouttelettes, en particulier les particules fines, présentent une surface cumulée. Les gouttelettes deviennent très grosses avec le temps. Les gouttelettes peuvent rester au fond d'une table à eau pendant plusieurs jours, semaines ou mois. Les gouttelettes continuent à générer des bulles d'hydrogène gazeux.

Ce qu'il faut éviter lors du coupage plasma de l'aluminium

Le plus grand danger survient si une plaque est laissée immergée sur la table pendant une période prolongée. Un opérateur peut charger une plaque sur la table de coupage, relever le niveau d'eau et commencer à découper quelques pièces. Puis à la fin de son quart de travail, il éteint la machine et rentre chez lui. Quand il arrive le lendemain, une importante poche d'hydrogène gazeux peut être piégée sous la plaque. S'il perce la plaque avec la torche à plasma et enflamme cette bulle d'hydrogène, une grave explosion peut se produire. Cette explosion peut entraîner des dommages à l'équipement, et blesser ou tuer le personnel.

La solution simple

La solution simple à ce danger est un aérateur. Mais cette solution nécessite elle aussi une formation. Un aérateur est simplement une série de tuyaux percés de petits trous disposés au bas de la table. À travers ces trous, un petit flux constant d'air comprimé bouillonne jusqu'à la surface de la table. Cela évite que des poches d'hydrogène très concentré ne s'accumulent sous une plaque en diluant et en dissipant les bulles de gaz.

La formation est essentielle

La formation de l'opérateur est également essentielle pour que ce dernier comprenne le danger. L'opérateur doit comprendre comment et où l'hydrogène peut s'accumuler, et quelles mesures il doit prendre pour éviter les explosions. Une étape simple consiste à ne jamais laisser une plaque sur une table à eau pendant une période prolongée. Pour les tables offrant la possibilité de relever ou d'abaisser le niveau d'eau, l'opérateur peut simplement baisser et élever l'eau avant de procéder au coupage. Cela permet à toutes les bulles d'hydrogène d'être brisées ou dissipées.

D'autres solutions peuvent inclure un « système d'échappement à bulles » ou un système de filtration d'eau. Un système d'échappement à bulles est un dispositif qui se fixe sur la torche de coupage plasma, similaire à un rideau d'air. Il utilise de l'air comprimé à travers une buse intérieure pour protéger l'arc plasma. Il pompe également un volume assez élevé d'eau de table à travers une buse extérieure pour créer une enveloppe d'eau autour de l'arc plasma. Un système d'échappement à bulles est généralement utilisé sur une table à eau non dotée d'un contrôle du niveau d'eau et ne peut donc pas submerger la plaque. Le système d'échappement à bulles réduit l'éblouissement et le bruit de l'arc. Il capture également la majeure partie de la fumée de plasma et agite également l'eau pour briser les bulles d'hydrogène. Comme la plaque n'est pas immergée, les poches d'hydrogène ne sont pas piégées sous la plaque.

Les systèmes de filtration d'eau, tels que le système Ebbco GRS, utilisent une pompe à grand volume et une série de buses dans la table. Il aide à maintenir les particules fines en suspension dans l'eau, puis à les éliminer de l'eau avec un séparateur centrifuge. Cela réduit la génération d'hydrogène dans la table en éliminant une grande partie des particules métalliques d'aluminium de l'eau. Il maintient également l'eau bien agitée, ce qui empêche toute accumulation d'hydrogène.

Quelle que soit la méthode choisie, le coupage plasma de l'aluminium sur une table à eau constitue une option viable, à condition qu'un système soit mis en place pour éliminer le risque d'explosion d'hydrogène.