Title: TECHNOLOGIE
1TECHNOLOGIE PLASMA
2PRINCIPE du PROCEDE
La création du Plasma (arc pilote), dans la
torche est générée par la ionisation du gaz
(argon) dont la température est voisine de 18
000 K..
Cet arc assure, du fait qu'il est conducteur, le
transfert d'un second arc (transféré), participe
à sa stabilité et également à la fusion de la
poudre (micro alliage) qui passe dans la flamme.
L'arc transféré amène la surface de la pièce à
recharger à sa température de fusion, assure la
fusion complète de la poudre, ce qui permet la
formation d'un bain de mètal en fusion.
La liaison entre le revêtement et la pièce est
soudée, ce qui lui confère des caractéristiques
optimums, une grande homogénéité, l'absence de
porosité et un faible taux de dilution.
3PRINCIPE du PROCEDE
Le gaz plasmagène, généralement de l'argon, est
conduit et forcé dans une buse refroidi par eau,
appelée anode, où il est ionisé par l'arc établi
entre l'électrode centrale en tungstène, appelée
cathode et la pièce. L'importante énergie
dégagée par le plasma est en partie ou
totalement transférée vers la pièce. Le métal
d'apport, sous forme de poudre est directement
injectée dans la colonne d'arc plasma à travers
des circuits débouchant sur la face de l'anode.
Cette poudre, transportée sous argon pour éviter
toute oxydation, entre en fusion pour former un
bain de fusion. Ce procédé est un procédé de
soudage, car il y a dilution du métal de base,
c'est à dire participation du métal de base au
dépôt final. Ce procédé est applicable pour des
dépôts d'alliage base nickel, base cobalt, base
fer et mélanges carbures de tungstène
4Il faut déjà différencier les plasmas utilisés
Plasma Soufflé
Utlisé en projection, on utilise uniquement
l'énergie plasma délivré au niveau de la torche
pour fondre la poudre et la projeter sur la
pièce. La poudre doit être de trés fine
granulomètrie inférieure à 30 microns.
5Il faut déjà différencier les plasmas utilisés
Plasma Semi Transféré
Utilisé essentiellement en rechargement sur des
petites pièces ou pièces délicates.
L'arc plasma (arc pilote) est utilisé en tant que
conducteur pour établir un deuxième arc entre la
torche et la pièce (arc transféré). Cette
technique permet d'utiliser l'arc transféré avec
de faibles intensités. L'arc plasma assure une
grande stabilité de l'arc transféré. Le métal à
déposer est véhiculé jusqu'à l'extrémité de la
torche dans la flamme plasma.
6Il faut déjà différencier les plasmas utilisés
Plasma Transféré
Utilisé en soudage, coupage et rechargement.Pour
le rechargement sur de grosses pièces et des
rechargements importants,ce procédé permet
d'économiser de l'énergie (une seule source), et
d'augmenter la durée de vie des électrodes.
7ELEMENTS ESSENTIELS DE L'INSTALLATION P.T.A.
Les Torches
L'âme du Procédé La torche doit être
performante, assurer un arc stable, une bonne
arrivée de poudre, ne pas s'encrasser, être
fiables (ne nécessitant que peu d'interventions
au niveau des électrodes) et pour certains
équipements d'un enconbrement le plus réduit
possible.
8Les Torches.
La torche PTA 35 est conçue directement à partir
du brevet "CATHODE CONIQUE" , qui lui permette
d'obtenir sous un encombrement réduit, une
fiabilité, une robustesse et une réduction de
l'entretien par allongement de la tenue de la
cathode.
9Torche PTA 35
Caractéristiques Diamètre 35 mm Longueur
45 mm Intensité de transfert 5 à 150
Amp Intensité arc pilote maximum 100
Amp Utilisation universelle N.B. L'arc pilote
assure une stabilité de l'arc transféré jusqu'à
des intensités de l'ordre de 5 A
10Les Torches.
La torche PTA 16/30 de petite dimension est
étudié pour travailler en mode transféré ou
semi transféré et permet de réaliser des dépôts
de qualités dans des alésages verticaux de 22
mm de diamètre minimum pour une profondeur
maximum de 160 mm.
La sortie du plasma est inclinée de 30 par
rapport à son axe, ce qui permet de réaliser des
dépôts directement sur portée ou sur fond
d'alésage.
11Torche PTA 16/30
Caractéristiques Diamètre 16 mm Longueur à
? 16 mm 200 mm Longueur de travail 160
mm Longueur hors tout 250 mm Angle d'arc plasma
30 par rapport à l'axe Intensité de transfert
5 à 110 Amp Intensité arc pilote maximum 60
Amp Débit de poudre de 5g/mn à16
g/mn Utilisation spéciale pour corps de
robinets
12Les Torches.
La torche PTA 20/45, de petite dimension, est
étudié pour travailler en mode transféré ou
semi-tansféré et permet de réaliser des dépôts
dans des alésages de diamètre 28 mm en position
horizontale pour une profondeur maximum de 180
mm.
La sortie du plasma est incliné de 45 par
rapport à son axe, ce qui permet de réaliser des
cordons sur le fond de ces alésages.
13Torche PTA 20/45
Caractéristiques Diamètre 20 mm Longueur
totale 180 mm - Course de travail 160
mm Longueur hors tout 250 mm Angle d'arc plasma
45 Intensité de transfert 5 à 110
Amp Intensité arc pilote maximum 60 Amp Débit
de poudre de 5g/mn à 16 g/mn Utilisation
spéciale pour alésages et petites pièces
14Les Torches.
La torche PTA 65 est étudié pour travailler en
mode semi transféré ou semi transféré avec des
qualités de robustesse et de tenues des
électrodes remarquables. Elle permet de réaliser
des dépôts de volumes importants de métal déposé,
d'effectuer des rechargement sur des pièces
importantes, préchauffées, grâce à son circuit de
refroidissement particulièrement efficace.
Cette torche dispose de 3 arrivées de poudre, à
30 par rapport à l'axe, disposées en opposition
à 120 ce qui permet une distribution de poudre
enveloppant l'arc sans le perturber.
15Torche PTA 65
Caractéristiques Diamètre 65 mm Longueur
hors tout 250 mm Intensité de transfert 200
Amp max Intensité arc pilote maximum 100
Amp Débit de poudre de 14 g/mn à 80
g/mn
16ELEMENTS ESSENTIELS DE L'INSTALLATION P.T.A.
Le distributeur de Poudre
L'élément essentiel dans la qualité du
rechargement Le distributeur de poudre doit
assurer un débit constant à un réglage donné. A
ce même réglage après arrêt, il doit retrouver le
même débit pour une poudre donnée. Le réglage du
plus petit débit au plus grand doit suivre une
courbe constante.
17Le distributeur de Poudre.
Distributeur de Poudre à Réglage Manuel WELTEC
1 et 5 KG
18Distributeur de Poudre à Réglage ManuelWELTEC
1 et 5 KG
Ce distributeur est constitué de
Un réservoir de poudre de 1 ou 5 kg, équipé d'un
couvercle, muni d'une soupape de surpression,
Un corps sur lequel est porté, en partie
supérieure, d'un coté le réservoir de l'autre le
fourreau. A sa base, dans l'axe du fourreau, est
placé le venturi maintenu par l'écrou de buse, il
est équipé d'un tiroir permettant de vider
rapidement le réservoir de sa poudre.
Un fourreau qui assure le guidage du tube
plongeur et permet l'arrivée du gaz porteur dans
le tube plongeur.
Un injecteur, fixé à l'extrémité basse du tube
plongeur, assure, compte tenu de sa position
par rapport au venturi le débit de poudre.
L'extrémité de l'injecteur, dans l'axe du
venturi, est pourvu d'un orifice d'où sort le
gaz porteur, qui prend en charge la poudre et la
véhicule jusqu'à la torche.
Un vérin pneumatique fixé sur le fourreau
actionnant le tube plongeur. Sa course est
réglable au moyen d'une vis qui sert à limiter
sa course, ce qui détermine la position de
l'injecteur par rapport au venturi.
Débit de poudre compris entre 5 et 80 g/mn.
19Le distributeur de Poudre.
Distributeur de Poudre à Réglage Pilote WELTEC
1 et 5 KG
20Distributeur de Poudre à Réglage PiloteWELTEC
1 et 5 KG
Ce distributeur est constitué de
Un réservoir de poudre de 1 ou 5 kg, équipé d'un
couvercle, muni d'une soupape de surpression,
Un corps sur lequel est porté, en partie
supérieure, d'un coté le réservoir de l'autre le
fourreau. A sa base, dans l'axe du fourreau, est
placé le venturi maintenu par l'écrou de buse, il
est équipé d'un tiroir permettant de vider
rapidement le réservoir de sa poudre.
Un fourreau qui assure le guidage du tube
plongeur et permet l'arrivée du gaz porteur dans
le tube plongeur.
Un injecteur, fixé à l'extrémité basse du tube
plongeur, assure, compte tenu de sa position
par rapport au venturi le débit de poudre.
L'extrémité de l'injecteur, dans l'axe du
venturi, est pourvu d'un orifice d'où sort le
gaz porteur, qui prend en charge la poudre et la
véhicule jusqu'à la torche.
Un vérin électrique fixé sur le corps actionnant
le tube plongeur. Sa course est réglable, par
conséquent, par programmation, la position du
tube plongeur est connue car le vérin possède un
codeur qui in forme l'automate de sa position.
Cela permet à l'automate de régler exactement
l'emplcement de l'injecteur par rapport au
venturi.
Débit de poudre compris entre 5 et 80 g/mn.
21AVANTAGES DU PROCEDE P.T.A
- Par rapport au procédé TIG
-
- Faible taux de dilution,
- Grande homogénéité du dépôt,
- Le dépôt de métaux non tréfilables, (alliages
bade NI ou CO), - Infime brassage du bain de métal en fusion.
- La durée de vie des électrodes est nettement
supérieure, - L'arc plasma est focalisé, il permet ainsi de
localiser le dépôt,
Siège de vanne rechargée
22AVANTAGES DU PROCEDE P.T.A
- Par rapport au procédé TIG
- Pour un rechargement identique, il faut moins
d'énergie (puissance sources et temps de
rechargement) pour les rechargements importants,
le rapport est de 1 à 5. Exemple Le rechargement
d'un siège de vannes diamètre 400 mm, épaisseur
60 mm, pièces préchauffée à 300 )C sur lequel on
dépose du stellite G6 épaisseur 6 mm largeur du
dépôt 40 mm, par procédé TIG 45 minutes sont
nécessaires pour réaliser le dépôt à une
intensité voisine de 400 A alors qu'en procédé
P.T.A. 20 minutes suffisent pour réaliser ce
dépôt à une intensité de transfert inférieure à
150 A. - Pour certains rechargements, élimination de
l'opération de préchauffage, - Moins de déformation,
23AVANTAGES DU PROCEDE P.T.A
- Par rapport au procédé TIG
- Maintien du bain de métal plus aisé,
automatisation du procédé plus aisée et même
recommandée, compte tenu de l'absence de
fluctuation de l'arc, de la constance de ses
caractéristiques, de la tenue des électrodes,
donc des paramètres, cela permet d'optimiser la
régularité du dépôt et des qualités du procédé, - Pas d'inclusion de tungstène dans le dépôt.
Rechargement sur pâles de turbines
24GAMME MATERIEL WELTEC
la société WELTEC propose une solution
globale sur vos opérations de revêtement par
procédé de soudage à l'arc plasma transféré,
solution en terme - de fourniture de
produit d'apport poudre - de fourniture
de matériel torches, distributeur,
oscillateur - de fabrication d'unités de
rechargement complètes - d'études et de
réalisations de machines spécifiques. -
de service après-vente fiable et rapide.
25 MATERIEL WELTEC
Machine pour Le Rechargement des Soupapes
Soupape rechargée.
26MATERIEL WELTEC
Machine pour le Rechargement de Vis
27SOLUTION PLASMA WELTEC
WELTEC est structuré pour répondre à toute
demande spécifique - de réalisation
d'audit - d'études de faisabilité -
de recherche de solutions intégrées -
de réalisations de machines automatiques
WELTEC possède une plate-forme de
démonstration et d'expérimentation sur laquelle
une machine-test permet d'établir des études de
faisabilité.
28Poudres pour rechargement par procédé au plasma
d'arc transféré
29Poudres pour rechargement par procédé au plasma
d'arc transféré
ALLIAGE BASE NICKEL
HMSP 1516 1521-10 1525-40 1531-10 1535-30 1538-40
1540 1550 1560 625 276 520
ALLIAGE BASE COBALT
HMSP 2525 2528 2537 2540 2541 2544 2546 2548 2551
T400
ALLIAGE BASE FER
HMSP 316 L 316 HC 410 L M 2