{"id":94665,"date":"2026-11-04T20:23:43","date_gmt":"2026-11-04T17:23:43","guid":{"rendered":"https:\/\/www.mikropor.com\/karbon-celigi-fiber-lazer-kesiminde-psa-azot-jeneratoru\/"},"modified":"2026-11-11T10:47:12","modified_gmt":"2026-11-11T07:47:12","slug":"generateur-dazote-psa-pour-la-decoupe-au-laser-a-fibre-de-lacier-au-carbone","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.mikropor.com\/fr\/generateur-dazote-psa-pour-la-decoupe-au-laser-a-fibre-de-lacier-au-carbone\/","title":{"rendered":"G\u00e9n\u00e9rateur d\u2019azote PSA pour la d\u00e9coupe au laser \u00e0 fibre de l\u2019acier au carbone"},"content":{"rendered":"\t\t
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Les avanc\u00e9es de la technologie laser \u00e0 fibre ont entra\u00een\u00e9 une transformation majeure dans le secteur de l\u2019usinage des m\u00e9taux au cours de la derni\u00e8re d\u00e9cennie. Gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019augmentation de la puissance des lasers, les mat\u00e9riaux peuvent d\u00e9sormais \u00eatre usin\u00e9s \u00e0 des vitesses bien plus \u00e9lev\u00e9es, avec des tol\u00e9rances plus strictes et une capacit\u00e9 de production accrue. Aujourd\u2019hui, l\u2019un des param\u00e8tres les plus importants d\u00e9terminant les performances des syst\u00e8mes laser est le choix du gaz auxiliaire. Le gaz auxiliaire assure l’\u00e9vacuation du m\u00e9tal fondu g\u00e9n\u00e9r\u00e9 pendant la d\u00e9coupe hors du canal de d\u00e9coupe, r\u00e9gule l’interaction du faisceau laser avec le mat\u00e9riau, contr\u00f4le le plasma form\u00e9 et influence directement la structure m\u00e9tallurgique de la surface de coupe. C’est pourquoi la composition, la puret\u00e9, la pression et le d\u00e9bit du gaz auxiliaire comptent parmi les param\u00e8tres de processus fondamentaux qui d\u00e9terminent la qualit\u00e9 de la d\u00e9coupe.<\/p>

Pour la d\u00e9coupe au laser de l\u2019acier \u00e0 faible teneur en carbone (DKP), l\u2019oxyg\u00e8ne pur est privil\u00e9gi\u00e9 depuis de nombreuses ann\u00e9es. La raison principale en est que l\u2019oxyg\u00e8ne entre en r\u00e9action exothermique avec le mat\u00e9riau \u00e0 d\u00e9couper, g\u00e9n\u00e9rant ainsi de la chaleur suppl\u00e9mentaire. Cette r\u00e9action apporte un suppl\u00e9ment d\u2019\u00e9nergie \u00e0 celle fournie par le laser, ce qui constitue un avantage significatif, en particulier avec les lasers de faible puissance. Cependant, l\u2019utilisation de l\u2019oxyg\u00e8ne pr\u00e9sente certains inconv\u00e9nients majeurs. La couche d\u2019oxyde m\u00e9tallique qui se forme \u00e0 la surface de la pi\u00e8ce d\u00e9coup\u00e9e n\u00e9cessite un traitement de surface suppl\u00e9mentaire, notamment avant les applications de peinture \u00e9lectrostatique. De plus, en raison du niveau \u00e9lev\u00e9 d\u2019oxydation, la qualit\u00e9 de surface est limit\u00e9e, ce qui rend n\u00e9cessaire un deuxi\u00e8me traitement dans certaines applications sensibles. Avec l\u2019augmentation de la puissance des lasers \u00e0 fibre atteignant 6 kW, 10 kW, voire 20 kW, le m\u00e9canisme de d\u00e9coupe a consid\u00e9rablement \u00e9volu\u00e9. Le processus de d\u00e9coupe ne d\u00e9pend d\u00e9sormais plus uniquement d\u2019une r\u00e9action exothermique. Gr\u00e2ce \u00e0 la haute \u00e9nergie fournie par le laser, l\u2019\u00e9vacuation du m\u00e9tal fondu hors du canal de d\u00e9coupe par un flux de gaz \u00e0 haute pression est devenue beaucoup plus efficace. Cette situation a donn\u00e9 lieu \u00e0 l\u2019\u00e9mergence de nouvelles approches dans le choix des gaz auxiliaires pour la d\u00e9coupe de l\u2019acier \u00e0 faible teneur en carbone.<\/p>

Ces derni\u00e8res ann\u00e9es, les m\u00e9langes azote-oxyg\u00e8ne (Mix Gaz) sont de plus en plus couramment utilis\u00e9s, en particulier pour la d\u00e9coupe d\u2019aciers \u00e0 faible teneur en carbone de faible et moyenne \u00e9paisseur. Ces gaz, qui contiennent une quantit\u00e9 contr\u00f4l\u00e9e d\u2019oxyg\u00e8ne, r\u00e9duisent l\u2019oxydation intense provoqu\u00e9e par l\u2019oxyg\u00e8ne pur tout en contribuant \u00e0 maintenir, voire \u00e0 augmenter, la vitesse de d\u00e9coupe. Il est ainsi possible d\u2019obtenir, au sein d\u2019un m\u00eame processus, une formation de bavures r\u00e9duite, une surface de coupe plus propre et une capacit\u00e9 de production plus \u00e9lev\u00e9e. Les syst\u00e8mes de gaz mixtes utilis\u00e9s aujourd\u2019hui reposent principalement sur le m\u00e9lange, dans des proportions pr\u00e9cises, d\u2019azote pur et d\u2019oxyg\u00e8ne pur sous forme gazeuse, fournis par des collecteurs et m\u00e9lang\u00e9s dans des m\u00e9langeurs de gaz. Bien que cette m\u00e9thode soit techniquement efficace, elle n\u00e9cessite deux lignes distinctes d\u2019 s d\u2019alimentation en gaz, un m\u00e9langeur de gaz, un \u00e9talonnage continu, une logistique des gaz et un co\u00fbt d\u2019investissement initial \u00e9lev\u00e9. Ces syst\u00e8mes engendrent notamment des co\u00fbts d\u2019exploitation importants dans les installations de d\u00e9coupe laser \u00e0 forte consommation.<\/p>

G\u00e9n\u00e9rateur d\u2019azote PSA pour les syst\u00e8mes de d\u00e9coupe laser de l\u2019acier \u00e0 faible teneur en carbone<\/strong><\/p>

Les g\u00e9n\u00e9rateurs d\u2019azote fonctionnant selon la technologie PSA (adsorption \u00e0 pression altern\u00e9e) peuvent produire de l\u2019azote dont la puret\u00e9 varie entre 95 % et 99,999 %. La composition du m\u00e9lange gazeux utilis\u00e9 dans les applications de d\u00e9coupe de l\u2019acier \u00e0 faible teneur en carbone, dont la puret\u00e9 est comprise entre environ 95 % et 98 %, peut \u00eatre obtenue directement gr\u00e2ce au proc\u00e9d\u00e9 PSA. La partie restante de l\u2019azote produit par les g\u00e9n\u00e9rateurs d\u2019azote PSA est constitu\u00e9e en grande partie d\u2019oxyg\u00e8ne. L\u2019argon, pr\u00e9sent \u00e0 environ 0,93 % dans l\u2019air atmosph\u00e9rique, conserve quant \u00e0 lui des concentrations similaires dans le gaz produit \u00e0 l\u2019issue du processus PSA. L\u2019argon, en raison de sa nature inerte, ne participe pas \u00e0 la r\u00e9action de d\u00e9coupe au laser et n\u2019affecte donc pas n\u00e9gativement les performances du proc\u00e9d\u00e9. Par cons\u00e9quent, un g\u00e9n\u00e9rateur d\u2019azote PSA fonctionnant \u00e0 une puret\u00e9 d\u2019environ 95 \u00e0 98 % est capable de fournir naturellement le m\u00e9lange gazeux n\u00e9cessaire \u00e0 la d\u00e9coupe de l\u2019acier \u00e0 faible teneur en carbone, sans recourir \u00e0 un m\u00e9langeur de gaz suppl\u00e9mentaire. Ainsi, le stockage d\u2019azote dans des r\u00e9servoirs cryog\u00e9niques ou des collecteurs, l\u2019investissement dans un m\u00e9langeur de gaz et la n\u00e9cessit\u00e9 de m\u00e9langer deux gaz distincts dans des proportions pr\u00e9cises sont supprim\u00e9s. Le syst\u00e8me peut fonctionner uniquement avec de l\u2019air comprim\u00e9, un filtrage et un s\u00e9chage appropri\u00e9s, ainsi qu\u2019un g\u00e9n\u00e9rateur d\u2019azote PSA.<\/p>

Dans les g\u00e9n\u00e9rateurs d\u2019azote PSA, l\u2019air atmosph\u00e9rique entrant dans le syst\u00e8me est compos\u00e9 d\u2019environ 78 % d\u2019azote, 21 % d\u2019oxyg\u00e8ne, 0,93 % d\u2019argon et de tr\u00e8s faibles proportions d\u2019autres gaz. Lorsque l\u2019air comprim\u00e9 est achemin\u00e9 dans le tamis mol\u00e9culaire au carbone (Carbon Molecular Sieve \u2013 CMS), les mol\u00e9cules d\u2019oxyg\u00e8ne sont adsorb\u00e9es ; ainsi, \u00e0 la sortie du r\u00e9servoir, la teneur en azote augmente tandis que celle en oxyg\u00e8ne diminue. Dans les syst\u00e8mes PSA, la puret\u00e9 de l\u2019azote peut \u00eatre enti\u00e8rement ajust\u00e9e en fonction des besoins du proc\u00e9d\u00e9. \u00c0 mesure que la puret\u00e9 augmente, le d\u00e9bit de production diminue ; \u00e0 l\u2019inverse, lorsque la puret\u00e9 est r\u00e9duite, il est possible d\u2019obtenir des d\u00e9bits de gaz bien plus \u00e9lev\u00e9s \u00e0 partir du m\u00eame g\u00e9n\u00e9rateur. Dans la d\u00e9coupe de l\u2019acier \u00e0 faible teneur en carbone, il est essentiel d\u2019obtenir la composition optimale du gaz permettant d\u2019assurer le m\u00e9canisme de d\u00e9coupe souhait\u00e9.<\/p>

La composition typique du gaz produit par un g\u00e9n\u00e9rateur d\u2019azote PSA fonctionnant \u00e0 une puret\u00e9 d\u2019azote d\u2019environ 95 % est la suivante:<\/p>
Composant<\/strong><\/th>Proportion approximative<\/strong><\/th><\/tr><\/thead>
Azote (N\u2082)<\/td>%95<\/td><\/tr>
Oxyg\u00e8ne (O\u2082)<\/td>%4,0-4,5<\/td><\/tr>
Argon (Ar)<\/td>%0,8-1,0<\/td><\/tr><\/tbody><\/table>

Tableau 1. <\/strong>Proportions des composants gazeux <\/em>
<\/span><\/div>

\u00a0<\/p>

L’analyse de la composition de ce gaz montre que la partie restante du gaz produit est constitu\u00e9e en grande partie d’oxyg\u00e8ne. En d\u2019autres termes, le g\u00e9n\u00e9rateur d\u2019azote PSA produit une composition gazeuse tr\u00e8s proche de celle de nombreux m\u00e9langes azote-oxyg\u00e8ne utilis\u00e9s pour la d\u00e9coupe au laser de l\u2019acier \u00e0 faible teneur en carbone, et ce sans recourir \u00e0 un m\u00e9langeur de gaz suppl\u00e9mentaire. Il convient ici de pr\u00eater une attention particuli\u00e8re au comportement de l\u2019argon. L\u2019argon est un gaz chimiquement inerte qui n\u2019entre pas en r\u00e9action pendant la d\u00e9coupe au laser. Une teneur en argon d\u2019environ 1 % n\u2019a pas d\u2019effet n\u00e9gatif notable sur la qualit\u00e9 de la d\u00e9coupe. Au contraire, c\u2019est l\u2019un des gaz privil\u00e9gi\u00e9s dans de nombreuses applications industrielles de gaz de protection en raison de son caract\u00e8re inerte. Par cons\u00e9quent, la teneur en argon du gaz produit par le syst\u00e8me PSA ne pr\u00e9sente aucun inconv\u00e9nient pour le processus de d\u00e9coupe au laser de l\u2019acier \u00e0 faible teneur en carbone.<\/p>

L\u2019objectif de cette \u00e9tude est de comparer exp\u00e9rimentalement les performances de d\u00e9coupe de l\u2019oxyg\u00e8ne pur traditionnel et de l\u2019azote d\u2019une puret\u00e9 d\u2019environ 95 \u00e0 98 %, produit sur site gr\u00e2ce \u00e0 la technologie PSA, dans le cadre du processus de d\u00e9coupe au laser de l\u2019acier \u00e0 faible teneur en carbone. Dans cette optique, la faisabilit\u00e9 technique et op\u00e9rationnelle des d\u00e9coupes assist\u00e9es par un g\u00e9n\u00e9rateur d\u2019azote PSA, sans recourir \u00e0 une infrastructure classique de m\u00e9lange de gaz, a \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9e de mani\u00e8re approfondie.<\/p>

2. \u00c9tude exp\u00e9rimentale<\/strong><\/p>

Dans le cadre de cette \u00e9tude, les performances de d\u00e9coupe de l\u2019acier \u00e0 faible teneur en carbone par laser ont \u00e9t\u00e9 compar\u00e9es entre l\u2019utilisation traditionnelle d\u2019oxyg\u00e8ne pur et celle d\u2019azote d\u2019une puret\u00e9 d\u2019environ 95 \u00e0 98 %, produit sur place gr\u00e2ce \u00e0 la technologie PSA. L\u2019objectif \u00e9tait d\u2019\u00e9valuer si le gaz issu du g\u00e9n\u00e9rateur d\u2019azote PSA pouvait constituer une alternative aux gaz d\u2019oxyg\u00e8ne utilis\u00e9s de mani\u00e8re avantageuse pour la d\u00e9coupe de l\u2019acier au carbone, ainsi qu\u2019aux m\u00e9langes gazeux obtenus en m\u00e9langeant, dans certains cas, les gaz provenant des collecteurs d\u2019azote et d\u2019oxyg\u00e8ne \u00e0 l\u2019aide de m\u00e9langeurs de gaz.<\/p>

Les essais ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9s sur une machine de d\u00e9coupe au laser \u00e0 fibre de 4 kW situ\u00e9e dans l\u2019usine de production de Mikropor (figure 1). Dans tous les essais, la puissance du laser, le point de focalisation, le type de buse, la distance focale, le trajet de d\u00e9coupe et les autres param\u00e8tres de la machine ont \u00e9t\u00e9 maintenus constants ; seul le gaz auxiliaire a \u00e9t\u00e9 modifi\u00e9 afin d\u2019obtenir des r\u00e9sultats comparatifs. Cela a permis de s\u2019assurer que les diff\u00e9rences observ\u00e9es provenaient uniquement de la composition du gaz utilis\u00e9.<\/p>

\"\"<\/p>


Figure1.<\/strong> Machine de d\u00e9coupe au laser \u00e0 fibre de 4 kW<\/em>
<\/span><\/div>

\u00a0<\/p>

Comme \u00e9chantillon d\u2019essai, on a choisi de l\u2019acier \u00e0 faible teneur en carbone de qualit\u00e9 S235, conforme \u00e0 la norme EN 10025 et commun\u00e9ment appel\u00e9 \u00ab t\u00f4le DKP \u00bb dans l\u2019industrie. Les essais ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9s sur des t\u00f4les d\u2019une \u00e9paisseur de 3 mm et 4 mm afin d\u2019\u00e9valuer les performances dans diff\u00e9rentes conditions de d\u00e9coupe. Lors des essais utilisant de l\u2019oxyg\u00e8ne pur, le gaz a \u00e9t\u00e9 achemin\u00e9 directement de la rampe de distribution vers la machine de d\u00e9coupe laser.<\/p>

Le syst\u00e8me utilis\u00e9 pour les essais se compose d\u2019un compresseur, de filtres pr\u00e9liminaires, d\u2019un s\u00e9cheur r\u00e9frig\u00e9r\u00e9, de filtres de pr\u00e9cision, d\u2019un g\u00e9n\u00e9rateur d\u2019azote PSA et d\u2019un surpresseur r\u00e9pondant aux besoins en haute pression. Le gaz produit a \u00e9t\u00e9 achemin\u00e9 directement vers le syst\u00e8me de d\u00e9coupe laser, sans recourir \u00e0 aucun m\u00e9langeur de gaz externe. Cela a permis de mettre en place la configuration de syst\u00e8me la plus simple et la plus \u00e9conomique pouvant \u00eatre appliqu\u00e9e en conditions r\u00e9elles.<\/p>

La figure 2 pr\u00e9sente le sch\u00e9ma du syst\u00e8me d\u2019alimentation en gaz utilis\u00e9 lors des exp\u00e9riences;<\/p>

\"\"<\/p>

Dans ce syst\u00e8me, la production de gaz a \u00e9t\u00e9 enti\u00e8rement r\u00e9alis\u00e9e au sein de l\u2019installation ; aucun r\u00e9servoir d\u2019azote cryog\u00e9nique, aucun m\u00e9langeur de gaz ni aucun \u00e9quipement suppl\u00e9mentaire de m\u00e9lange de gaz n\u2019a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9. Le g\u00e9n\u00e9rateur PSA a fonctionn\u00e9 \u00e0 une puret\u00e9 d\u2019azote de 97 %. \u00c0 ce point de fonctionnement, le gaz produit est compos\u00e9 d\u2019environ 97 % d\u2019azote, d\u2019environ 2 % d\u2019oxyg\u00e8ne et d\u2019environ 1 % d\u2019argon. Les crit\u00e8res de performance suivants ont \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9s lors des essais:<\/p>

\u2713 \u00a0\u00a0 Vitesse de d\u00e9coupe totale
\u2713 \u00a0\u00a0 Qualit\u00e9 de la surface de coupe
\u2713 \u00a0\u00a0 Formation de bavures sur la surface
\u2713 \u00a0\u00a0 G\u00e9om\u00e9trie des bords de coupe<\/div>

\u00a0<\/p>

Apr\u00e8s la d\u00e9coupe, tous les \u00e9chantillons ont \u00e9t\u00e9 examin\u00e9s, les surfaces de coupe ont \u00e9t\u00e9 compar\u00e9es visuellement et les dur\u00e9es de d\u00e9coupe ont \u00e9t\u00e9 consign\u00e9es. Parall\u00e8lement, les observations des op\u00e9rateurs ont \u00e9t\u00e9 prises en compte dans l\u2019\u00e9valuation afin d\u2019analyser la stabilit\u00e9 du processus. L\u2019objectif de cette \u00e9tude ne se limite pas \u00e0 comparer les vitesses de d\u00e9coupe de deux gaz diff\u00e9rents. Il s\u2019agit \u00e9galement d\u2019\u00e9valuer la faisabilit\u00e9 de la production de gaz sur site gr\u00e2ce \u00e0 la technologie PSA, en remplacement de l\u2019infrastructure classique de m\u00e9lange de gaz utilis\u00e9e pour la d\u00e9coupe laser de l\u2019acier au carbone. C\u2019est pourquoi les r\u00e9sultats exp\u00e9rimentaux ont \u00e9t\u00e9 analys\u00e9s non seulement du point de vue des performances de d\u00e9coupe, mais aussi en termes de facilit\u00e9 d\u2019exploitation et de co\u00fbt du syst\u00e8me.<\/p>

3. R\u00e9sultats exp\u00e9rimentaux et \u00e9valuation technique<\/strong><\/p>

3.1. R\u00e9sultats de la d\u00e9coupe de t\u00f4les DKP (3 mm)<\/strong><\/p>

Dans un premier temps, des essais ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9s sur des \u00e9chantillons de t\u00f4le DKP d\u2019une \u00e9paisseur de 3 mm. La puissance du laser, les r\u00e9glages optiques et les param\u00e8tres de d\u00e9coupe ont \u00e9t\u00e9 maintenus constants ; seul le gaz auxiliaire a \u00e9t\u00e9 modifi\u00e9. Cela a permis de s\u2019assurer que les diff\u00e9rences de performances observ\u00e9es provenaient directement de la composition du gaz.
En conclusion, la comparaison de la qualit\u00e9 des surfaces de coupe a montr\u00e9 que les deux coupes pr\u00e9sentaient des surfaces propres et sans bavures.
D\u2019apr\u00e8s les r\u00e9sultats des essais, l\u2019op\u00e9ration de d\u00e9coupe r\u00e9alis\u00e9e \u00e0 l\u2019aide d\u2019un g\u00e9n\u00e9rateur d\u2019azote PSA sur un \u00e9chantillon de t\u00f4le DKP de 3 mm a \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9e en un temps 60 % plus court que la d\u00e9coupe effectu\u00e9e \u00e0 l\u2019oxyg\u00e8ne pur. Ce r\u00e9sultat est consid\u00e9r\u00e9 comme un avantage important susceptible d\u2019augmenter directement la capacit\u00e9 de production, en particulier pour les entreprises pratiquant la production en s\u00e9rie. Les images des \u00e9chantillons d\u00e9coup\u00e9s sont pr\u00e9sent\u00e9es \u00e0 la figure 3.<\/p>

\"\"<\/p>

3.2. R\u00e9sultats de d\u00e9coupe de la t\u00f4le DKP (4 mm)<\/strong><\/p>

Pour les d\u00e9coupes r\u00e9alis\u00e9es sur une t\u00f4le de 4 mm d\u2019\u00e9paisseur, seuls les gaz auxiliaires ont \u00e9t\u00e9 modifi\u00e9s, tandis que la puissance du laser, les r\u00e9glages optiques et les param\u00e8tres de d\u00e9coupe ont \u00e9t\u00e9 conserv\u00e9s. Cela a permis de s’assurer que les diff\u00e9rences de performances obtenues provenaient directement de la composition du gaz. En comparant l’oxyg\u00e8ne pur et l’azote d’une puret\u00e9 de 97 %, la quantit\u00e9 de bavures form\u00e9es sur la face inf\u00e9rieure est rest\u00e9e minimale dans les deux coupes, et les bords de coupe se sont r\u00e9v\u00e9l\u00e9s r\u00e9guliers ; toutefois, la dur\u00e9e de coupe avec de l’azote d’une puret\u00e9 de 97 % a \u00e9t\u00e9 consid\u00e9rablement r\u00e9duite par rapport au syst\u00e8me utilisant de l’oxyg\u00e8ne pur.<\/p>

Les r\u00e9sultats des essais montrent que le syst\u00e8me utilisant un g\u00e9n\u00e9rateur d’azote PSA pour la d\u00e9coupe de t\u00f4les DKP de 4 mm permet un gain de temps d’environ 60 %. Ce pourcentage indique une augmentation tr\u00e8s importante des performances de d\u00e9coupe, qui ne pourrait \u00eatre obtenue dans les processus de d\u00e9coupe au laser qu’en changeant simplement le gaz auxiliaire. Les images des \u00e9chantillons d\u00e9coup\u00e9s sont pr\u00e9sent\u00e9es \u00e0 la figure 4.<\/p>

\"\"<\/p>

4. Avantages industriels de l\u2019utilisation d\u2019un g\u00e9n\u00e9rateur d\u2019azote PSA<\/strong><\/p>

Dans les installations de d\u00e9coupe laser de l\u2019acier au carbone \u00e9quip\u00e9es de m\u00e9langeurs de gaz, l\u2019infrastructure gazi\u00e8re se compose d\u2019un r\u00e9servoir d\u2019azote cryog\u00e9nique, d\u2019un collecteur d\u2019oxyg\u00e8ne, d\u2019un m\u00e9langeur de gaz, de r\u00e9gulateurs de pression, d\u2019\u00e9quipements de contr\u00f4le du d\u00e9bit et de syst\u00e8mes suppl\u00e9mentaires assurant la v\u00e9rification continue du m\u00e9lange gazeux. Cette configuration augmente non seulement le co\u00fbt d\u2019investissement initial, mais aussi les besoins en maintenance.<\/p>

La production et l\u2019utilisation d\u2019azote sur site gr\u00e2ce \u00e0 des g\u00e9n\u00e9rateurs d\u2019azote PSA permettent de simplifier consid\u00e9rablement le syst\u00e8me. Le gaz n\u00e9cessaire \u00e0 la d\u00e9coupe au laser de l\u2019acier au carbone peut \u00eatre produit directement \u00e0 l\u2019aide d\u2019un compresseur, d\u2019un syst\u00e8me de filtration adapt\u00e9, d\u2019un s\u00e9cheur d\u2019air, d\u2019un g\u00e9n\u00e9rateur d\u2019azote PSA et d\u2019une unit\u00e9 de surpression. Il n\u2019est pas n\u00e9cessaire de recourir \u00e0 un m\u00e9langeur de gaz suppl\u00e9mentaire, \u00e0 un stockage cryog\u00e9nique d\u2019azote ni \u00e0 des \u00e9quipements de contr\u00f4le du m\u00e9lange. Cette approche offre aux entreprises les avantages suivants:<\/p>

\u2713 \u00a0\u00a0 la suppression de l\u2019investissement dans un m\u00e9langeur de gaz,
\u2713 \u00a0\u00a0 la r\u00e9duction de deux infrastructures d\u2019alimentation en gaz distinctes \u00e0 un seul syst\u00e8me,
\u2713 \u00a0\u00a0 la r\u00e9duction de la d\u00e9pendance vis-\u00e0-vis de la logistique continue des bouteilles ou du gaz liquide gr\u00e2ce \u00e0 la production sur site,
\u2713\u00a0 \u00a0 la pr\u00e9vention des probl\u00e8mes de qualit\u00e9 pouvant r\u00e9sulter de variations des proportions de m\u00e9lange,
\u2713 \u00a0\u00a0 R\u00e9duction des besoins en maintenance,
\u2713 \u00a0\u00a0 Des co\u00fbts d’exploitation r\u00e9duits,
\u2713 \u00a0\u00a0 Une plus grande continuit\u00e9 du processus,
\u2713 \u00a0\u00a0 Une production de gaz sur site, ininterrompue et de qualit\u00e9 constante.<\/div>

\u00a0<\/p>

Dans les installations de d\u00e9coupe laser \u00e0 haut volume de production notamment, ces avantages apportent une contribution significative non seulement en termes de co\u00fbts de gaz, mais aussi en mati\u00e8re de planification de la production, de gestion de la maintenance et de fiabilit\u00e9 des processus.<\/p>

5. R\u00e9sultats et recommandations sectorielles<\/strong><\/p>

Dans le cadre de cette \u00e9tude, la faisabilit\u00e9 de l\u2019utilisation d\u2019azote d\u2019une puret\u00e9 d\u2019environ 97 %, produit sur site gr\u00e2ce \u00e0 la technologie PSA, comme alternative \u00e0 l\u2019utilisation traditionnelle d\u2019oxyg\u00e8ne pur pour la d\u00e9coupe laser de l\u2019acier au carbone, a \u00e9t\u00e9 \u00e9tudi\u00e9e de mani\u00e8re exp\u00e9rimentale. Les r\u00e9sultats de cette \u00e9tude ont permis d\u2019obtenir des gains significatifs non seulement en termes de performances de d\u00e9coupe, mais \u00e9galement en ce qui concerne l\u2019architecture du syst\u00e8me d\u2019alimentation en gaz, le co\u00fbt d\u2019investissement et la continuit\u00e9 de l\u2019exploitation.<\/p>

Les essais ont d\u00e9montr\u00e9 que le gaz produit par le g\u00e9n\u00e9rateur d\u2019azote PSA pouvait offrir des performances \u00e9lev\u00e9es lors de la d\u00e9coupe au laser de l\u2019acier au carbone. Lors des d\u00e9coupes r\u00e9alis\u00e9es sur des \u00e9chantillons de t\u00f4les DKP de 3 mm et 4 mm d\u2019\u00e9paisseur, des temps de d\u00e9coupe r\u00e9duits de 60 % ont \u00e9t\u00e9 obtenus par rapport aux applications utilisant de l\u2019oxyg\u00e8ne pur.<\/p>

Lors des essais men\u00e9s avec une puret\u00e9 comprise entre 90 % et 94 %, on a constat\u00e9 que la vitesse de d\u00e9coupe \u00e9tait\u00a0 sup\u00e9rieure de 30 % \u00e0 celle obtenue avec de l\u2019oxyg\u00e8ne. Dans ce contexte, il a \u00e9t\u00e9 confirm\u00e9 que la plage de puret\u00e9 optimale, adapt\u00e9e aux applications de d\u00e9coupe au laser de l\u2019acier \u00e0 faible teneur en carbone, se situe entre 95 % et 98 %.\u00a0<\/p>

L\u2019un des principaux r\u00e9sultats de cette \u00e9tude concerne la composition du gaz produit par les g\u00e9n\u00e9rateurs d\u2019azote PSA fonctionnant \u00e0 une puret\u00e9 d\u2019environ 95 \u00e0 98 %. Ainsi, ce gaz pr\u00e9sente une composition similaire \u00e0 celle de nombreux m\u00e9langes azote-oxyg\u00e8ne utilis\u00e9s pour la d\u00e9coupe au laser de l\u2019acier au carbone. Cette situation montre qu\u2019il est n\u00e9cessaire de r\u00e9\u00e9valuer l\u2019approche traditionnelle des m\u00e9langeurs de gaz utilis\u00e9e pour la d\u00e9coupe au laser de l\u2019acier au carbone.<\/p>

Dans les syst\u00e8mes classiques, l\u2019azote cryog\u00e9nique de haute puret\u00e9 et l\u2019oxyg\u00e8ne pur sont fournis s\u00e9par\u00e9ment, puis ces gaz sont m\u00e9lang\u00e9s dans des m\u00e9langeurs selon les proportions souhait\u00e9es avant d\u2019\u00eatre achemin\u00e9s vers le syst\u00e8me de d\u00e9coupe. Bien que cette approche soit techniquement efficace, elle entra\u00eene des co\u00fbts suppl\u00e9mentaires tels qu\u2019un investissement initial \u00e9lev\u00e9, la mise en place de deux infrastructures de gaz distinctes, un m\u00e9langeur de gaz, des \u00e9quipements de contr\u00f4le de d\u00e9bit, la n\u00e9cessit\u00e9 d\u2019un \u00e9talonnage et une d\u00e9pendance vis-\u00e0-vis de l\u2019approvisionnement externe en gaz. Dans les syst\u00e8mes de production de gaz sur site fonctionnant avec la technologie PSA, ce m\u00eame processus peut \u00eatre mis en \u0153uvre avec une infrastructure beaucoup plus simple. Ainsi, le m\u00e9langeur de gaz, le r\u00e9servoir d\u2019azote cryog\u00e9nique et la majeure partie des \u00e9quipements auxiliaires qui y sont associ\u00e9s peuvent \u00eatre supprim\u00e9s du syst\u00e8me.<\/p>

Les avantages offerts par la production de gaz sur site ne se limitent pas aux seuls co\u00fbts d’investissement initiaux. La suppression de la logistique continue du gaz, l\u2019absence de besoin de remplacement des bouteilles ou de gaz liqu\u00e9fi\u00e9, l\u2019ind\u00e9pendance du processus vis-\u00e0-vis de la cha\u00eene d\u2019approvisionnement externe et le maintien constant de la m\u00eame qualit\u00e9 de gaz constituent des atouts majeurs en termes de continuit\u00e9 de la production. Dans les installations \u00e0 fort volume de production notamment, cette approche r\u00e9duit le co\u00fbt total de possession (Total Cost of Ownership \u2013 TCO) tout en renfor\u00e7ant la fiabilit\u00e9 du processus.<\/p>

En conclusion, les solutions de g\u00e9n\u00e9rateurs d\u2019azote PSA haute pression d\u00e9velopp\u00e9es par Mikropor constituent non seulement un \u00e9quipement permettant la production de gaz sur site pour les applications de d\u00e9coupe laser de l\u2019acier au carbone, mais offrent \u00e9galement une solution de proc\u00e9d\u00e9 int\u00e9gr\u00e9e qui \u00e9limine le besoin d\u2019un m\u00e9langeur de gaz. Les entreprises peuvent ainsi produire de mani\u00e8re continue et fiable la composition de gaz dont elles ont besoin via un syst\u00e8me unique, ce qui leur permet de r\u00e9duire leurs co\u00fbts d\u2019investissement tout en augmentant leur rendement de production.<\/p>

D\u00e9partement R&D de Mikropor<\/strong><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Les avanc\u00e9es de la technologie laser \u00e0 fibre ont entra\u00een\u00e9 une transformation majeure dans le secteur de l\u2019usinage des m\u00e9taux au cours de la derni\u00e8re d\u00e9cennie. Gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019augmentation de la puissance des lasers, les mat\u00e9riaux peuvent d\u00e9sormais \u00eatre usin\u00e9s \u00e0 des vitesses bien plus \u00e9lev\u00e9es, avec des tol\u00e9rances plus strictes et une capacit\u00e9 de […]<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[55],"tags":[],"class_list":["post-94665","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-non-classifiee"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.mikropor.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/94665","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.mikropor.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.mikropor.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.mikropor.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/5"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.mikropor.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=94665"}],"version-history":[{"count":31,"href":"https:\/\/www.mikropor.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/94665\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":94780,"href":"https:\/\/www.mikropor.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/94665\/revisions\/94780"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.mikropor.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=94665"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.mikropor.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=94665"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.mikropor.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=94665"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}