La torcia ad arco a trasferimento plasma (PTA) è il fulcro di una macchina ad arco a trasferimento plasma (PTA), responsabile della generazione dell'arco plasma e del trasporto preciso della polvere di lega nell'area di saldatura. La sua struttura e il suo principio di funzionamento sono diversi da quelli di una normale torcia di saldatura, con maggiore precisione e stabilità.
1. Componenti strutturali
ILTorcia per saldatura PTAè composto principalmente dalle seguenti parti:
Catodo (elettrodo di tungsteno): componente principale per la generazione dell'arco al plasma, solitamente realizzato in tungsteno resistente alle alte temperature e alla corrosione.
Anodo (ugello): guida l'arco al plasma e concentra la colonna dell'arco, solitamente realizzata in rame per migliorare la dissipazione del calore.
Sistema di alimentazione della polvere: utilizzato per alimentare uniformemente la polvere di lega nell'arco al plasma, in modo che si fonda e si depositi sulla superficie del pezzo in lavorazione.
Canale del gas protettivo: per prevenire l'ossidazione nella zona di saldatura, solitamente si utilizza come gas plasma e gas protettivo l'argon o l'elio.
Sistema di raffreddamento: il raffreddamento ad acqua viene utilizzato per garantire la stabilità della torcia di saldatura durante il funzionamento ad alta temperatura.
2. Principio di funzionamento
Fase di innesco dell'arco: l'impulso ad alta frequenza e alta tensione genera un arco non trasferito tra l'elettrodo di tungsteno e l'ugello (piccola corrente, innesco dell'arco stabile).
Formazione dell'arco al plasma: gas plasma (ad esempio argon) attraverso l'ugello, mediante ionizzazione ad arco ad alta temperatura in plasma ad alta energia e attraverso l'ugello sulla superficie del pezzo in lavorazione, formazione dell'arco di trasferimento (arco principale).
Alimentazione e fusione della polvere: la polvere di lega viene alimentata uniformemente nell'area dell'arco al plasma tramite l'alimentatore di polvere, fusa all'istante e spruzzata sulla superficie del pezzo in lavorazione per formare un rivestimento denso.
Legame metallurgico: la polvere fusa viene legata metallurgicamente al materiale di base per formare uno strato di rivestimento altamente resistente all'usura.
3. Caratteristiche e vantaggi
Elevata densità energetica: colonne ad arco lunghe e sottili, alte temperature (fino a 20.000 °C), controllo preciso della profondità di fusione e dello spessore del rivestimento.
Piccola zona termicamente alterata: riduce la deformazione del substrato e lo stress termico, migliora la stabilità dimensionale del pezzo.
Elevato tasso di utilizzo del materiale: il tasso di utilizzo del materiale in polvere è superiore al 90%, il che è economico.
Eccellente qualità del rivestimento: rivestimento denso, nessuna porosità, elevata resistenza del legame metallurgico, eccellente resistenza all'abrasione e alla corrosione.
4. Materiali e applicazioni comunemente utilizzati
Materiali in polvere di lega: polvere di leghe resistenti all'usura e alla corrosione a base di cobalto, nichel, ferro, carburo di tungsteno e altre.
Aree di applicazione tipiche:
Petrolio e gas: rivestimenti resistenti all'usura e alla corrosione per valvole, punte di perforazione e corpi pompa.
Macchinari di ingegneria: alberi, rulli, ingranaggi, rinforzo e riparazione delle superfici degli stampi.
Industria metallurgica: rifinitura e riparazione di rulli, stampi, sedi valvole e altre parti.
5. Precauzioni per l'uso
Protezione degli elettrodi di tungsteno: previene l'ossidazione e la bruciatura, prolungando la durata degli elettrodi.
Raffreddamento dell'ugello: mantenere un buon effetto di raffreddamento dell'acqua per evitare danni da surriscaldamento dell'ugello.
Stabilità dell'alimentazione della polvere: garantire un'alimentazione uniforme della polvere per evitare spessori di rivestimento non uniformi o difetti di scorie.
Protezione di sicurezza: funzionamento ad alta temperatura e alta tensione, è necessario essere dotati di maschere protettive, guanti e altre attrezzature di sicurezza.
6. Confronto con altri metodi di saldatura
Con la saldatura ad arco plasma (PAW): la saldatura PTA è utilizzata principalmente per il rivestimento e il rinforzo superficiale, mentre la PAW è utilizzata soprattutto per la saldatura penetrante.
Confronto con la saldatura laser: la saldatura PTA è più economica e applicabile a una gamma più ampia di materiali; tuttavia, la saldatura laser ha una zona termicamente alterata più piccola e una maggiore precisione.
Con spruzzatura al plasma: la saldatura PTA è un legame metallurgico, con elevata resistenza del rivestimento; la spruzzatura al plasma è un legame meccanico, adatto per rivestimenti a strato sottile.
Data di pubblicazione: 19 febbraio 2025