PTA on-line

Capitolo 2 - Il Processo P.T.A.
Sezione 7 - Controllo delle Polveri

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Scelta delle polveri metalliche 7/2

Controlli Preliminari prima di iniziare il processo PTA (i-v)
i - L'arco trasferito deve essere acceso per iniziare il riporto con tecnica PTA e rimane in questa condizione per tutta la durata del ciclo di riporto.

ii - Prima di accendere l'arco trasferito con inizio dell'operazionedi riporto, l'operatore deve accertarsi che il personale nell'area di servizio indossi le protezioni adeguate per gli occhi ed il viso. Nel maneggiare le polveri l'operatore deve inoltre indossare l'apposita mascherina in dotazione.

iii - L'operatore deve controllare la qualità (scelta in funzione del tipo di riporto) e la quantità (determinata in funzione della durata del processo PTA) delle polveri metalliche immagazzinate nel dosatore.

iv - Deve infine controllare gli ausiliari di saldatura (Bombola Gas - Unità Raffreddamento - Torcia PTA - Dosatore Polveri - Oscillatore - Posizionatore) prima di eseguire il processo PTA.

v - A causa del trasporto, la polvere in confezione subisce segregazione nella distribuzione granulometrica; perciò si raccomanda di rimescolare bene la confezione prima di rifornire il dosatore polveri.

Per quanto attiene la qualità delle polveri metalliche con cui alimentare il dosatore polveri, tre sono le caratteristiche che influenzano il dispositivo di erogazione polveri:

  1. la densità apparente delle polveri;
  2. la distribuzione granulometrica delle polveri;
  3. la scorrevolezza delle polveri e lo stato di ossidazione superficiale.

Esaminiamo brevemente queste caratteristiche tecnologiche delle polveri, rinviando per maggiori dettagli al Capitolo 4 - LE POLVERI METALLICHE.

1 - Densità apparente polvere

La densità apparente di una polvere è data dal rapporto tra il peso della polvere e lo spazio apparente da essa occupato. Si esprime in g/cm³ .

La densità apparente dipende dalle frazioni granulometriche presenti nella polvere, dalla sua morfologia e dal processo di atomizzazione usato.
A titolo di esempio, la superficie specifica (BET) ricoperta da 1 kg di polvere con una dimensione media del grano di 50
mm è di circa:

  • 15 m² per una polvere con grano perfettamente sferico;
  • 17 m² per una polvere atomizzata in gas;
  • 73 m² per una polvere atomizzata in acqua;
  • 150 m² per una polvere atomizzata in aria.

Fig. 1 - BET polveri

2 - Distribuzione granulometrica

La distribuzione granulometrica si determina setacciando selettivamente 100 g di polvere mediante l'impiego di setacci unificati; si esprime in base ai pesi, uguali alle percentuali, delle varie frazioni granulometriche presenti.

Le dimensioni delle particelle di polvere sono distribuite statisticamente intorno ad un valore medio.

Una tipica distribuzione è rappresentata nella Fig. 2.

Fig. 2 - Curva di frequenza polveri

3 - Scorrevolezza e portata polveri

La scorrevolezza rappresenta l'attitudine di una polvere a riempire cavità di piccole dimensioni.

Si determina misurando il tempo impiegato da un determinato peso di polvere (di solito 50 g) a fluire attraverso l'orifizio calibrato di un contenitore conico (volumometro di HALL). Si esprime in s/50 g .

L'indice di scorrevolezza di una polvere è influenzato grandemente dalla forma e dalle dimensioni dei grani e quindi dal procedimento di fabbricazione.


Polveri a forma sferica hanno migliori caratteristiche di scorrevolezza, ma le polveri con dimensioni del grano molto piccole, anche se sferiche, possono provocare difficoltà e necessitano di un trattamento speciale.

Le polveri a forma non sferica, specialmente quelle ottenute per frantumazione meccanica con pronunciate angolosità, possono provocare usura nel sistema di distribuzione e quindi creare difficoltà nel passaggio e nel deflusso.

La quantità di polvere erogata dal dosatore e quindi la velocità di deposizione è influenzata grandemente dal mezzo di atomizzazione usato durante la fabbricazione delle polveri (acqua o gas).
Quindi, anche la scala di regolazione del dosatore polveri (controllo di velocità del motore) dipende dal mezzo di atomizzazione usato e dalla scorrevolezza della polvere.

Fig. 3 - Regolazione Portata Polveri

La Fig. 3 illustra l'andamento della polvere erogata dal dosatore (portata polveri) in funzione del tipo di mezzo atomizzante usato durante la fabbricazione della polvere (Acqua - Gas).
Dal confronto delle curve si evidenzia che per uno stesso set-point di regolazione della velocità (ad esempio 4), si ha:

  • portata = 9 g/min;

  • portata = 18 g/min.

Ossidazione superficiale - Forma - Dimensioni particelle

Esiste la possibilità che un consistente quantitativo di ossido sia presente sulla superficie delle polveri e ciò a causa del procedimento di atomizzazione usato, oppure del successivo immagazzinamento, o infine come conseguenza del procedimento di deposizione.

Allo scopo di assicurare un risultato soddisfacente all'operazione di riporto, è necessario che le particelle di polvere lascino il dispositivo applicatore (torcia) dopo essere state quasi completamente fuse.

La forma delle particelle ha una notevole influenza sotto questo aspetto, in quanto vi sono grandi variazioni nel rapporto superficie/volume tra le polveri a forma sferica e polveri a forma irregolare (globulare, ovoidale, ramificata, con satelliti, ecc.).

In pratica si è verificato sperimentalmente che polveri a forma perfettamente sferica hanno bisogno di un apporto termico più elevato delle corrispondenti polveri a forma irregolare.

Più importante è l'influenza esercitata dalle dimensioni delle particelle; quelle troppo grandi vengono riscaldate in modo incompleto, mentre quelle troppo fini possono essere sopraffuse e quindi essere fortemente ossidate (fenomeno del gocciolamento).


 

polvere in confezione - Le confezioni standard dei produttori polveri prevedono i seguenti contenitori:

  • Scatola o bottiglia (5 kg) (Bottle);
  • Secchio (25 kg) (Bucket);
  • Bidone o Fusto (250 kg) (Drum).

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