La scriccatura ad arco di carbonio ad aria compressa rimuove il metallo attraverso il calore intenso di un arco creato tra un elettrodo di carbonio e il pezzo. Mentre il materiale si fonde, l’aria compressa, che è diretta attraverso le uscite nelle ganasce inferiori della torcia che tiene l’elettrodo, solleva il metallo fuso dall’arco prima che il metallo si solidifichi.
Il processo di scriccatura ad aria compressa non richiede l’ossidazione per mantenere il taglio, quindi può scriccare o tagliare metalli che il processo a ossicombustibile non può. Infatti, la maggior parte dei metalli comuni (acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, piastre di usura ad alta lega, leghe di rame e ghise) possono essere tagliati usando la scriccatura ad aria ad arco di carbonio.
Applicazioni tipiche includono la scriccatura di cordoni di saldatura per raggiungere il metallo saldato depositato dall’altro lato del pezzo, la rimozione di cancelli e montanti dalle fusioni, la rimozione di metallo saldato vecchio o in eccesso in modo che le attrezzature possano essere riparate e il rimodellamento del metallo strappato prima della riparazione della saldatura, in particolare sulle attrezzature di costruzione.
L’inventore della scriccatura ad arco di carbonio, Myron Stepath, ha originariamente sviluppato il processo per rimuovere le saldature difettose nella piastra di armatura in acciaio inossidabile sulle navi da guerra degli Stati Uniti; i metodi convenzionali come la scheggiatura e la molatura si sono dimostrati impraticabili a causa di fattori di tempo e costi. Stepath ha svolto il suo lavoro originale con la marina durante la seconda guerra mondiale prima di fondare Arcair Co. nel 1949. Oggi, Arcair fa parte della famiglia di marchi ESAB, e il nome Arcair è sinonimo del processo di scriccatura.
Il tasso di rimozione del metallo si basa sull’efficienza del flusso d’aria, sul diametro dell’elettrodo di carbonio, sulla potenza della sorgente di saldatura e sull’abilità dell’operatore. Fortunatamente, imparare il processo di scriccatura ad arco di carbonio ad aria richiede solo pratica. Ecco otto consigli per migliorare i risultati.
1. Scegliere un elettrodo
Ci sono tre tipi di elettrodi di carbonio: Elettrodi rivestiti AC (per l’uso con fonti di alimentazione AC), elettrodi semplici DC ed elettrodi rivestiti di rame DC. Questi ultimi sono i più usati per la loro durata relativamente lunga, le caratteristiche stabili dell’arco e l’uniformità del solco.
Questi elettrodi sono fatti mescolando carbonio e grafite con un legante. La cottura di questa miscela produce elettrodi di grafite densi e omogenei di bassa resistenza elettrica, che vengono poi rivestiti con uno spessore controllato di rame.
Gli elettrodi di carbonio rivestiti di rame sono disponibili in tre forme e dimensioni multiple: elettrodi rotondi di diametro compreso tra 1/8 e 1 pollice, elettrodi semicircolari di diametro pari a 5/8 pollici ed elettrodi piatti (rettangolari) che misurano 5/32 pollici per 3/8 pollici o 3/16 pollici per 5/8 pollici. Gli elettrodi rettangolari sono usati per fare scanalature rettangolari e rimuovere i rinforzi della saldatura, mentre gli elettrodi mezzotondi offrono la versatilità di creare una sgorbia rotonda o piatta a seconda del loro orientamento.
La profondità e il contorno del solco prodotto sono controllati dal diametro dell’elettrodo e dalla velocità di spostamento. Le profondità del solco superiori a 1,5 volte il diametro devono essere realizzate in più passaggi. La larghezza del solco è determinata dal diametro dell’elettrodo ed è tipicamente 1/8 di pollice più larga del diametro. Un solco più largo può essere fatto con un piccolo elettrodo facendo oscillare l’elettrodo in un movimento di tessitura.
Il diametro dell’elettrodo di carbonio è limitato dall’uscita della fonte di alimentazione. La tabella 1 suggerisce gli intervalli di corrente per gli elettrodi rivestiti in rame DC comunemente usati.
2. Scegliere una torcia
Una torcia a scriccatura manuale e un gruppo di cavi include connessioni per il cavo di saldatura e la linea dell’aria compressa. Assicurarsi di dimensionare adeguatamente il cavo della torcia e di terra in base all’amperaggio e alla lunghezza del cavo. Uno stivale di connessione isolato e un kit di aggancio semplificano l’aggancio della torcia ed eliminano la possibilità di arco quando si contattano parti elettricamente calde.
La torcia manuale tiene l’elettrodo di carbonio in una testa girevole in modo che i getti d’aria rimangano allineati con l’elettrodo indipendentemente dall’angolo. La maggior parte delle torce ha una serie di getti d’aria, ma alcune hanno getti d’aria su due lati dell’elettrodo, che sono migliori per alcuni usi, come la rimozione di pad e riser da fusioni di grandi dimensioni (padwashing).
I modelli tradizionali di torcia manuale richiedono una discreta quantità di pressione della presa per aprire, circa 27 libbre o più. La torcia più recente di Arcair, la AirPro X4000, utilizza l’aria compressa che già scorre attraverso la torcia per aprire pneumaticamente le ganasce della torcia. L’operatore preme un interruttore a bilanciere, le ganasce si aprono e l’operatore può inserire, regolare e rimuovere gli elettrodi di carbonio senza sforzo. Come ulteriore vantaggio, l’eliminazione di un gruppo di leva crea una torcia di profilo più basso per un migliore accesso.
L’interruttore a bilanciere controlla anche la funzione on/off dell’aria compressa in modo che l’aria non scorra attraverso la torcia o il cavo senza che l’operatore inizi il flusso attraverso l’interruttore a bilanciere. Un meccanismo di blocco blocca il flusso d’aria quando è in uso per ridurre l’affaticamento della mano, mentre una valvola dell’aria “no leak” fa risparmiare elettricità e costi di manutenzione del compressore d’aria del negozio.
Le torce manuali sono solitamente raffreddate ad aria. Per applicazioni ad alta corrente, i gruppi di cavi raffreddati ad acqua possono essere usati con torce pesanti.
3. Posizionare l’elettrodo
Quando si usano elettrodi di carbonio rivestiti in rame, posizionare l’elettrodo nella torcia in modo che l’estremità non rivestita punti verso il pezzo. Impostare la pressione dell’aria a 80-100 psi, che è un flusso sufficiente per evitare di intrappolare il carbonio nella sgorbia.
In condizioni normali, posizionare l’elettrodo in modo che non più di 7 pollici di carbonio fuoriesca dalla testa della torcia. Per l’alluminio, questa estensione dovrebbe essere di 3 pollici. La fonte del getto d’aria è sempre posizionata tra l’elettrodo e il pezzo. Se c’è un flusso d’aria sufficiente, la pulizia del giunto non è un problema.
4. Accendere un arco
Accendere un arco toccando leggermente l’elettrodo di carbonio sul pezzo. Lasciare che l’arco parta e muoverlo lentamente in avanti o da un lato all’altro come necessario per raggiungere l’obiettivo. L’accensione dell’arco è un po’ diverso e leggermente più facile che con un elettrodo di saldatura. Prima di colpire, prendere il tempo necessario per mettersi in una posizione comoda, e non ritirare l’elettrodo una volta che l’arco è stato colpito.
Il processo di scriccatura con arco di carbonio ad aria compressa funziona tra 35 V e 55 V. Ascolta un arco forte, che indica una tensione sufficiente (nota: indossa una protezione per l’udito durante la scriccatura). Un arco ovattato significa che la tensione è troppo bassa, il che potrebbe provocare depositi di carbonio.
5. Angolo di percorrenza
Tenere la torcia in modo che l’elettrodo di carbonio si inclini all’indietro rispetto alla direzione di percorrenza con il getto d’aria che soffia oltre la punta dell’elettrodo per evacuare il metallo fuso. L’angolo corretto torcia-pezzo è da 35 a 45 gradi.
6. Profondità della sgorbia
La velocità di spostamento determina la profondità della sgorbia. Maggiore è la velocità di spostamento, minore è la profondità della sgorbia. Una velocità di spostamento lenta produce una scanalatura più profonda. Un arco corto deve essere mantenuto avanzando nella direzione del taglio abbastanza velocemente per tenere il passo con la rimozione del metallo e il consumo dell’elettrodo. La costanza della progressione controlla la levigatezza della superficie risultante.
7. La tecnica di spinta
Utilizzare sempre una tecnica di spinta con la scriccatura ad aria compressa. Avanzare continuamente con l’aria che soffia da dietro l’arco. Non indietreggiare mai. Questo previene i depositi di carbonio nel materiale di base che non possono essere saldati senza prima rifare la scriccatura o la molatura per pulire completamente il materiale di base.
8. Concentrarsi sulla linea
Quando si scava un giunto di saldatura, concentrarsi sulla linea del giunto, che è visibile proprio davanti all’elettrodo di carbonio. Questo permette di seguire il cordone di saldatura. Per controllare meglio i risultati della scriccatura, tenere la testa dietro l’arco.
Con questi consigli in mente, e con un po’ di pratica, la scriccatura ad arco voltaico può essere un modo semplice, economico e molto efficace per rimuovere quasi tutti i metalli in una varietà di applicazioni di fabbricazione e riparazione di metalli.
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