ES2204168T3 - Procedimiento y dispositivo para la pulverizacion termica para el recubrimiento de superficies. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la pulverización térmica, especialmente de metales, para el recubrimiento de superficies, siendo el material utilizado para el recubrimiento alimentado en forma de alambre, fundido y pulverizado mediante un gas de atomización, caracterizado porque la energía de fusión es generada a través de un arco voltaico de plasma con aire a presión o gas inerte, descargando el arco voltaico entre un electrodo fijo, que no se funde, y un electrodo, que se funde, en forma de un alambre, y siendo impelido el material fundido en la dirección de desplazamiento del alambre a través del gas de atomización, y siendo ajustables los dos flujos de gas, independientemente entre sí, por una parte para el arco voltaico de plasma, y por otra parte para el gas de atomización.

Description

Procedimiento y dispositivo para la pulverización térmica para recubrimiento de superficies.

La invención se dirige a un procedimiento, según la reivindicación 1, y a un dispositivo, según la reivindicación 6, para el recubrimiento térmico por pulverización, especialmente de metales, para el recubrimiento de superficies, siendo alimentado, fundido y pulverizado el material para el recubrimiento en forma de alambre.

Ese tipo de dispositivos son conocidos en diversas configuraciones. Son conocidas, por ejemplo, pistolas de pulverización accionables a mano, en las que dos alambres son guiados conjuntamente a través de dispositivos de avance, con un ángulo entre sí, ante una boquilla de gas atomizador, siendo generado entre las puntas de los alambres un arco voltaico que funde los alambres.

Es conocido también el generar una llama fundente en el cabezal de pulverización, con cuya ayuda es fundido el material a pulverizar, siendo impelidas las partículas fundidas, a través de aire a presión o similares, sobre la superficie a recubrir. Como ejemplo de una tecnología de arco voltaico, se nombra el documento EP-0 239 585-B, con referencias literarias adicionales.

El objetivo de la invención es la consecución de un procedimiento y un dispositivo para la atomización de alambre metálico sin la destrucción de al menos un electrodo. En ello han de estar garantizados un alto grado de rendimiento, un bajo nivel de ruidos, y un manejo sencillo.

Con el procedimiento y el dispositivo del tipo citado al principio, se alcanza el objetivo según la invención, al ser generada la energía de fundición a través de un arco voltaico de plasma, descargando el arco voltaico entre un electrodo fijo, que no se funde, y un electrodo en forma de alambre que se funde, y siendo pulverizado el material fundido en la dirección de desplazamiento del alambre.

Los cabezales de soplete con un arco voltaico de plasma son conocidos de por sí como cabezales de corte para usar en el corte de chapas de metal, trabajando con aire a presión. En este corte por arco voltaico de plasma se utiliza la energía calorífica y la energía cinética de una columna de gas ionizado (plasma), a fin de fundir el metal y desalojarlo de la hendidura del corte. Esta propiedad es utilizada por la invención, al ser el arco voltaico de plasma un arco voltaico de plasma de aire a presión, y siendo alimentado un alambre para la pulverización a un cabezal de corte por plasma de ese tipo. Preferentemente, el arco voltaico descarga en ese caso entre un electrodo fijo, que no se funde, y un alambre que se funde. El material fundido se pulveriza en la dirección de desplazamiento del alambre. El arco voltaico de plasma se genera en primer lugar entre los dos electrodos. Para ello, un alambre conductor de la electricidad se hace cargo de la función de un electrodo. Tras el encendido se alimenta el alambre que se va desgastando.

Otras configuraciones de la invención se desprenden de las reivindicaciones subordinadas, pudiendo estar previsto especialmente, como ya se ha citado previamente, que la cabeza del soplete esté configurada como un soplete de arco voltaico de plasma con aire a presión. La boquilla de alimentación del alambre con el gas de atomización está colocada en un ángulo respecto al eje central del soplete de plasma, siendo, por ejemplo, el ángulo entre la alimentación del alambre y el eje central del soplete de plasma, de unos 75º, en una configuración adicional.

La boquilla del gas de atomización circunda convenientemente, en forma de anillo, a la alimentación céntrica del alambre.

Puede ser ventajoso cuando a la boquilla de pulverización se le asigna un soplete de plasma de gas inerte y/o que un alambre no metálico pueda ser asignado a la boquilla de pulverización para la fusión y para la pulverización.

La ventaja especial de la invención radica, entre otras cosas, en que pueda ser empleada una mayor potencia de fundido, pudiendo elevarse la eficiencia de aplicación en al menos un 10%, siendo reducida la formación de polvos, así como la evaporación de material.

Según la utilización del dispositivo según la invención, puede estar previsto, en una configuración adicional de la invención, que estén previstas al menos dos cabezas de soplete, con alimentación de alambre y boquilla de gas de atomización asignadas. En ello es posible alimentar materiales diferentes a las distintas cabezas de soplete, y depositar entonces la mezcla de material sobre la superficie a recubrir.

Otros detalles, ventajas y características de la invención se desprenden con motivo de la siguiente descripción, así como según el dibujo. Éste muestra en

Fig. 1 una reproducción simplificada de un dispositivo según la invención, así como en la

Fig. 2 una representación ampliada de un corte de la configuración de la cabeza del dispositivo según la invención.

El dispositivo, designado en conjunto como 1, está formado por una carcasa 2 de pistola de pulverización con una manilla 3 como interruptor de accionamiento 4, estando asignadas a la carcasa 2 una cabeza de alimentación de alambre de pulverización, y un soplete 6 de plasma de aire a presión, cuyos ejes centrales adoptan, en el ejemplo representado, un ángulo de 75º. Al soplete 6 de plasma se le ha asignado un paquete 7 de mangueras, solamente indicado, con la alimentación de corriente y la alimentación de presión asignadas, mientras que a la cabeza de alimentación del alambre se le ha asignado una manguera de alimentación 8 para el alambre, designado como 9. La alimentación de aire a presión se realiza a través de la carcasa 2, como se desprende especialmente de la figura 2.

El alambre 9 sale por delante de la boquilla del gas de atomización, designada como 10, y es fundido en un arco voltaico de plasma, designado como 11, e impelido mediante el gas de atomización, como chorro 12 de atomización, sobre una superficie no representada.

En la figura 2 no está representado el alambre a fundir, únicamente lo está un canal 13 de alimentación del alambre, el cual atraviesa centralmente la boquilla de gas de atomización. El gas de atomización es alimentado, a través de la carcasa 2 y de los correspondientes canales 14, a una cámara anular 15, la cual circunda por su parte, fundamentalmente en forma centrada, al canal de alimentación 13 para el alambre. En el soplete 6 de plasma se encuentra un electrodo 16 con un inserto 17 de Zr/Hf, estando prevista también aquí una alimentación centrada 18 de aire a presión, la cual está envuelta con elementos 19 aislantes.

No están representadas más detalladamente los dispositivos de regulación, que se encargan, por ejemplo, de la alimentación de aire a presión para el soplete de plasma 6, y de la alimentación de aire a presión para la configuración del chorro de gas de atomización, puedan ser ajustados de diferentes formas.

El ejemplo descrito de ejecución de la invención puede modificarse naturalmente desde distintos puntos de vista, sin abandonar la idea básica. Así puede configurarse, en lugar de lo representado, el arco voltaico no solamente entre el quemador como cátodo y, por ejemplo, el alambre de pulverización como ánodo, sino que puede configurarse también el arco voltaico en el interior del quemador, entre un cátodo y un ánodo, pudiendo ser confeccionados también entonces alambres no conductores de la electricidad, por ejemplo alambres de relleno de polvo de oxido envueltos en material sintético. Esta forma de ejecución hace más flexible en el procesamiento de distintos materiales.

Claims (11)

1. Procedimiento para la pulverización térmica, especialmente de metales, para el recubrimiento de superficies, siendo el material utilizado para el recubrimiento alimentado en forma de alambre, fundido y pulverizado mediante un gas de atomización, caracterizado porque la energía de fusión es generada a través de un arco voltaico de plasma con aire a presión o gas inerte, descargando el arco voltaico entre un electrodo fijo, que no se funde, y un electrodo, que se funde, en forma de un alambre, y siendo impelido el material fundido en la dirección de desplazamiento del alambre a través del gas de atomización, y siendo ajustables los dos flujos de gas, independientemente entre sí, por una parte para el arco voltaico de plasma, y por otra parte para el gas de atomización.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el alambre está circundado en forma de anillo por el gas de atomización.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el gas de atomización es un gas inerte, o bien aire a presión.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el alambre es alimentado en un ángulo ajustable respecto al eje central del arco voltaico de plasma.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el ángulo entre el alambre y el arco voltaico de plasma es de 75º aproximadamente.

6. Dispositivo para pulverizar térmicamente metales para el recubrimiento de superficies, formado por una carcasa (2) de pistola de atomización, una cabeza de alimentación (5) para alambre de atomización, un soplete (6) de plasma con aire a presión, un paquete de mangueras para la alimentación de corriente y la alimentación de aire a presión, una manguera (8) de alimentación para la cabeza (5) de alimentación de alambre, una boquilla (10) de gas de atomización, un electrodo (16), elementos de aislamiento (19) que envuelven al mismo, así como dispositivos de regulación para una alimentación variablemente ajustable de aire a presión para el soplete (6) de plasma y para el gas (12) de atomización.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque la boquilla (5) de alimentación del alambre está colocada, junto con la boquilla (10) de gas de atomización, en un ángulo ajustable respecto al eje central del soplete (6) de plasma.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el ángulo entre la alimentación (8) del alambre y el soplete (6) de plasma es de 75º aproximadamente.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la boquilla (10) de gas de atomización envuelve, con forma de anillo, la alimentación centrada (13) del alambre.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se ha asignado a la boquilla de gas de atomización un alambre no metálico para la fundición y la pulverización.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque están previstos al menos dos sopletes, con boquillas de alimentación de alambre y de gas de atomización asignadas.