Calore dissipato - Variazioni parametriche

Capitolo 1 - Il Plasma ad arco
Sezione 13 - Apporto termico arco

Calore dissipato - Variazioni parametriche

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Portata del gas plasma

La portata del gas plasmageno esercita una notevole influenza sul calore totale dissipato sull'ugello anodico.

Mantenendo costante sia la corrente d'arco trasferito che il diametro dell'ugello, per piccole portate del gas plasma si forma un involucro di gas freddo di ridotte dimensioni, associato a un getto di plasma a bassa velocità, e quindi il calore dissipato all'ugello aumenta.

Aumentando la portata del gas, aumenta anche la velocità di uscita del getto di plasma che favorisce un maggior grado di isolamento dell'ugello e quindi il calore dissipato diminuisce (FIG. 1).

Un aumento della portata del gas plasmageno da 1.5 a 3.0 l/min provoca una diminuizione del calore dissipato di circa il 30 %.

Un ulteriore aumento della portata del gas plasma non è raccomandabile nel processo PTA poichè aumenta anche la profondità di penetrazione dell'arco e quindi il rapporto di diluizione del deposito.

Fig. 1 - CALORE DISSIPATO
Portata gas plasma

Diametro ugello anodico

Per valutare l'influenza delle dimensioni dell'ugello sul calore dissipato per irraggiamento, si sono usati ugelli con diversi diametri di strozzamento.

Riducendo le dimensioni e quindi la superficie radiante dell'ugello, diminuisce il calore dissipato (FIG. 2), anche se si innalza la temperatura dell'arco per effetto della maggiore strizione.

Variando la corrente d'arco trasferito tra 140 e 200 A si rivela un calore dissipato per irraggiamento termico nel campo 14-16 % a seconda del diametro dell'ugello.

Fig. 2 - CALORE DISSIPATO
Diametro ugello anodico