Il processo P.T.A. con
polveri è un procedimento di saldatura ad arco
elettrico che utilizza come materiale
di apporto una lega metallica antiusura
ridotta in polvere, immagazzinata in un dosatore
separato (FIG. 1).
Tipicamente
l'alimentazione delle polveri in torcia e da qui
nel bagno di fusione avviene secondo queste fasi:
1
- La polvere viene trasportata nel corpo della
torcia per mezzo di un gas
vettore e quindi immessa nella colonna
d'arco plasma immediatamente sotto l'ugello di
strozzamento dell'arco (FIG. 2).
2
- Le particelle metalliche micropolverizzate, a
contatto con l'arco, sono rapidamente riscaldate
e portate in uno stato di fusione semiplastico.
L'apporto termico alle polveri in questa fase
dipende da:
tempo di soggiorno delle
particelle (dipendente dalla portata
volumetrica del gas vettore) nella
colonna plasma ;
velocità delle particelle
(dipendente dalla granulometria,
morfologia del grano, portata volumetrica
del gas vettore);
zona di focalizzazione
delle polveri sotto l'ugello di
strozzamento (dipendente dalla
inclinazione del condotto conico di
distribuzione).
3
- Dopo essere state riscaldate, le polveri cadono
nel bagno di fusione dove vengono completamente
fuse grazie a questo ulteriore apporto termico,
formando un deposito omogeneo, unito al pezzo in
lavorazione da un legame metallurgico di saldatura mediante fusione.
4
- Per avere risultati di qualità soddisfacente,
il materiale di apporto (lega metallica in
polvere a base Nichel, Cobalto o Ferro) deve
avere un punto di fusione inferiore a quello del
metallo base (T liquidus polveri inferiore a T liquidus
materiale base), contrariamente a quanto avviene
nei procedimenti di riporto con proiezione di
polveri.
Questo
tipo di alimentazione è normalmente usato nella
tecnica PTA e assicura depositi a minima
diluizione (diluizione controllata) grazie al
riscaldamento preliminare delle polveri durante
il loro soggiorno nella colonna plasma. La
presenza e l'entità di questo apporto termico
alle polveri consentono di ottenere ridotti
volumi del bagno di fusione, minima penetrazione,
e quindi minima diluizione.
Esistono anche
in commercio torce PTA che utilizzano una
adduzione supplementare e separata per
l'inserimento di polveri di Carburi di Tungsteno
nel bagno di fusione, insieme ad una matrice di
supporto in lega a base Cobalto, Nichel o Ferro.
FUNZIONE
GAS VETTORE
La
polvere metallica, immagazzinata nel
serbatoio, viene immessa attraverso un
orifizio in un dosatore, costituito da
una ruota girevole dotata di velocità
regolabile.
La
polvere cade dalla ruota girevole in
quantità variabile e controllabile
(controllo di velocità del motore) ed è
immessa nel corpo della torcia per mezzo
di un gas di
trasporto o vettore (carrier
gas), di solito Argon.
Il gas
vettore viene introdotto anche nella
parte superiore del serbatoio allo scopo
di mantenere una pressione costante sulla
polvere e assicurare così un
rifornimento uniforme al dosatore
attraverso l'orifizio.
Negli
impianti Plasma Team, la portatata
volumetrica del gas vettore polveri varia
da 1.0 a 7.0 l/min.
Argon per
saldatura
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Fig. 1 -
Dosatore polveri
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