Aerosol eléctrico del arco
rociado con arco eléctrico, un procedimiento de aspersión térmica en el que se hace un arco entre dos electrodos consumibles de un material de recubrimiento. El gas comprimido se utiliza para atomizar y propulsar el material al sustrato. (1)
El proceso de aerosol de arco eléctrico utiliza metal en forma de alambre. Este proceso difiere de otros procesos de aspersión térmica en el sentido de que no hay fuentes de calor externas como en cualquiera de los procesos de gas de combustión / pulverización de llama. El calentamiento y la fusión se producen cuando dos alambres cargados eléctricamente opuestos, que comprenden el material de pulverización, se alimentan juntos de tal manera que se produce un arco controlado en su intersección. El metal fundido es atomizado y propulsado sobre la pieza de trabajo preparada por chorros de aire comprimido o gas.
Ya en 1914, Schoop, en colaboración con Bauerlin (2), un ingeniero eléctrico, experimentó con el calentamiento eléctrico para la pulverización. Los intentos iniciales no tuvieron éxito ya que intentaron adaptar su aparato de pulverización sobre las líneas de equipo de metal fundido en lugar de alambre. Un polo era un crisol de grafito, cargado con el consumible, y el otro una barra de carbono. Se golpeó un arco entre el crisol y la varilla haciendo que el material consumible metálico se fundiera y fluyese a través de un orificio. Al salir, el metal fundido fue atomizado por chorros de gas comprimido. Eventualmente, se construyó un dispositivo utilizando dos cables, aislados entre sí, hechos para avanzar e intersectarse en algún punto. Generalmente, a los alambres se les dio una diferencia de potencial eléctrico de aproximadamente 89 V que hizo que los alambres se fundieran y; En presencia de una corriente de gas, se produjo la pulverización. Las armas posteriores, desarrolladas por Schoop, no difieren radicalmente de las utilizadas hoy en día.
El arma es relativamente simple. Dos guías dirigen los cables a un punto de arco. Detrás de este punto una boquilla dirige una corriente de gas o aire de alta presión sobre el punto de arco donde atomiza el metal fundido y lo lleva a la pieza de trabajo como en el gráfico anterior. Típicamente, los ajustes de potencia de aproximadamente 450 A pueden pulverizar más de 50 kg / h (110 lb / h). Se ofrecen sistemas de rociado por arco eléctrico que alimentan el alambre por medio de un motor de aire o eléctrico. Algunas unidades empujan el alambre a la pistola mientras que otras tiran del alambre en el arco. Los controles incluyen voltios y amperios y reguladores de aire.
La pulverización con arco eléctrico tiene la ventaja de no requerir el uso de oxígeno y / o un gas combustible; Ha demostrado la capacidad de procesar metales a altas velocidades de pulverización; Y es, en muchos casos, menos costoso de operar que el plasma y / o la pulverización de llama de alambre. Los recubrimientos de aleación "pseudo", o los fabricados alimentando simultáneamente dos materiales diferentes, se fabrican fácilmente. Un ejemplo serían los recubrimientos de cobre-estaño construidos alimentando cables de cobre puro y estaño en el arco para producir una mezcla heterogénea de cada uno en el recubrimiento. Además, la introducción de alambres de núcleo ha permitido la deposición de aleaciones complejas (tales como MCrAlYs), así como aleaciones de metal que contienen carburo que sólo eran alcanzables utilizando materiales en polvo como materia prima. Algunos materiales producen revestimientos "auto-adhesivos" que se rocían en una condición "sobrecalentada". Las partículas calientes sobrecalentadas tienden a soldarse a muchas superficies, aumentando así la resistencia adhesiva de los recubrimientos.
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