Le plasma, également appelé gaz ionisé, est le quatrième état de la matière, en plus des états plus communément connus de solide, liquide et gaz. C’est un ensemble de molécules chargées qui forment des nuages ou des faisceaux d’ions semblables à des gaz. Le plasma est chargé électriquement et réagit fortement aux champs électromagnétiques. Une torche à plasma, également connue sous le nom d’arc à plasma ou de canon à plasma, est un dispositif électrique qui convertit un gaz en plasma pour le faire fondre à travers le métal.
Une torche à plasma fonctionne en projetant un arc électrique produit par des électrodes polarisées à travers un gaz forcé à travers une petite ouverture, la buse. Au fur et à mesure que le gaz se charge électriquement, sa température s’élève jusqu’à ce que le gaz entre à l’état de plasma. La charge électrique est transférée au métal, le faisant fondre, et le gaz à grande vitesse traverse le matériau en fusion. L’azote, l’oxygène et l’argon peuvent tous être utilisés, mais le gaz le plus populaire est tout simplement l’air pulsé. Une torche à plasma peut couper moins cher, plus rapidement et plus précisément qu’une torche oxy-acétylène traditionnelle.
Une torche à plasma peut être efficace à la fois pour le coupage et le soudage. Comme pour les coupeurs, les torches de soudage plasma ont des vitesses élevées et des performances de haute qualité pour créer des cordons de soudure sans pores. Ces outils sont livrés avec un cordon électrique standard, une chambre pour l’air ou le gaz et une buse avec une électrode placée derrière. Une source de gaz, telle qu’un compresseur d’air ou de l’air ou du gaz en bouteille, est fixée à la torche. Pour la plupart des métaux, l’air comprimé est suffisant, bien que l’azote ou l’argon puissent être utilisés pour couper l’acier inoxydable ou d’autres métaux exotiques.
Les industries de l’automobile et de la construction utilisent une torche à plasma à commande numérique par ordinateur (CNC) pour fabriquer des formes automatiques personnalisées requises pour les châssis ou les cadres, et pour couper de grandes poutres en acier. La polyvalence et la précision de cet appareil en font un excellent outil pour la création d’œuvres d’art en métal, de bijoux et de ferronnerie d’ornement. De nombreuses torches CNC sont de gros équipements coûteux conçus pour fonctionner sur la chaîne de montage d’un grand atelier, comme une usine automobile ; cependant, des modèles plus petits et plus abordables sont désormais disponibles pour les petits magasins et les artisans individuels.
Pour les applications qui ne nécessitent pas d’équipement CNC, des unités manuelles sont disponibles à un prix relativement bon marché. La capacité de pression d’air requise varie en fonction de la taille de la torche à plasma, l’acheteur doit donc sélectionner la torche avant de déterminer la taille du compresseur d’air à acheter. Les pièces de rechange, telles que les filtres à air, les buses et les électrodes, sont disponibles auprès d’un certain nombre de sources.
Une torche à plasma, comme tout autre outil électrique, peut causer des blessures graves si les mesures de sécurité appropriées ne sont pas respectées. La lumière de la torche à plasma peut gravement endommager l’œil nu, c’est pourquoi des lunettes de sécurité avec écrans latéraux doivent être portées en tout temps. Des gants et des vêtements résistants au feu peuvent protéger contre les étincelles. Ces couteaux fonctionnent à des températures extrêmement élevées qui peuvent brûler à travers les gants. Les mains doivent donc être tenues à l’écart de la buse, de l’arc et de la pièce métallique. Pour éviter les incendies ou les explosions, la torche ne doit être utilisée que dans des zones bien ventilées loin de tout autre matériau inflammable.