Capitolo 1 - Il Plasma ad
arco
Sezione 11 - Stabilizzazione
dell'arco
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Capitolo 1 - Il Plasma ad
arco |
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| Stabilizzazione con vortice di gas | 11/1 |
| La finalità essenziale del
progetto della forma degli elettrodi e del percorso della
corrente di gas plasmageno in una torcia a plasma è di
produrre una scarica che si mantenga stabile e di
assicurare un perfetto centraggio dell'arco rispetto all'ugello in
cui deve entrare. Un progetto poco curato della geometria può portare ad un comportamento imperfetto ( arco doppio ), ad una bassa temperatura del getto di plasma ed infine ad un consumo esagerato dell'ugello anodico. Si possono usare due metodi per stabilizzare l'arco:
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Stabilizzazione con vortice di gas Questo metodo consiste nell'iniettare il gas plasma tangenzialmente nella torcia attraverso un piccolo orifizio; si viene così a creare un vortice nello spazio anulare tra i due elettrodi ( plenum - FIG. 1 ). Fig. 1 - SPAZIO ANALARE TRA ANODO E CATODO |
Dentro il vortice, il gradiente di pressione in direzione radiale deve contrastare le forze centrifughe del gas in moto vorticoso, fino al raggiungimento di una situazione di equilibrio, in cui la pressione aumenta dal centro verso la periferia del vortice ( FIG. 2 ). La scarica gassosa preferisce seguire un percorso a minima energia (dove la pressione è minore), zona che per il vortice è l'asse della torcia; il vortice in questo modo tende ad allineare la colonna d'arco con l'asse della torcia e contribuisce ad indirizzare l'arco dentro l'ugello. Fig. 2 - ANDAMENTO DELLA PRESSIONE RADIALE NEL PLENUM |
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arco doppio (double
arcing) - Condizione
di funzionamento anomalo in cui l'arco trasferito non passa
attraverso l'orifizio di strozzamento, ma si trasferisce sulla
superficie interna dell'ugello. Contemporaneamente, si stabilisce
un arco secondario tra la superficie esterna dell'ugello ed il
pezzo in lavorazione. L'arco doppio di solito danneggia
gravemente l'ugello.
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