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Brasatura idrogeno/ossigeno.
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Autore:  alexc90 [ mer apr 25, 2012 12:05 ]
Oggetto del messaggio:  Brasatura idrogeno/ossigeno.
Riscrivo il post che, nella riorganizzazione del forum, è andato perduto. Spero che possa essere utile ai più.

Premessa.
Per saldobrasare/brasare solitamente è necessario l'uso di ingombranti bombole e, comunque, per chi non è professionista, l'uso di consumabili costosi.
Quello che vi propongo è una soluzione a basso costo dagli usi più limitati (non si può saldare ma solo saldobrasare/brasare), ma che regala ottimi risultati.


L'apparato produce idrogeno e ossigeno dall'acqua sfruttando l'elettrolisi. Gli unici consumabili sono, acqua, elettricità, metanolo e acido borico. L'acido borico si trova in farmacia al costo di 0,8€ per bustina (è usato come disinfettante) ed il metanolo nei negozi di modellismo (oppure online) al costo di 2€ al litro. L'acqua e l'elettricità sapete dove trovarla. Ogni ora di saldatura consumano circa 30 ml di metanolo. Il consumo di acqua è irrisorio. La corrente dipende dalla potenza.
I costi di gestione sono dunque molto bassi.
Ovviamente anche le leghe di apporto si consumano. Si può usare però, l'ottone che ha un basso costo rispetto alle leghe di argento.

I materiali per costruirlo sono abbastanza poveri e quindi economici.


Quello che segue è indirizzato alla saldobrasatura di acciaio (dolce) con ottone.
L'apparato si compone da diverse strutture fondamentali:
La cella di elettrolisi e l'alimentatore.
Il serbatoio del liquido elettrolitico.
Il serbatoio con il liquido disossidante.
Il cannello e i sistemi di sicurezza.

La cella elettrolitica è costituita da una serie di piastre impilate tra loro e separate da una guarnizione perimetrale. Tra le piastre vi sono dei fori dove la soluzione elettrolitica e libera di scorrere e ricircolare. Ogni coppia di piastre costituisce una cella di elettrolisi. Visto che è la corrente a determinare la quantità di gas prodotti è importante suddividere la tensione dell'alimentatore per aumentare la produttività è l'efficienza dell'apparato.

Questo filmato è abbastanza esplicativo:

http://www.youtube.com/watch?v=iJNCaLbE ... re=related

Le piastre esterne e quella centrale sono collegate ai poli positivo e negativo, tutte le altre sono neutre. Quando la cella viene alimentata le piastre neutre si polarizzano e, quindi, ai capi di ogni cella (composta da 2 piastre) si ha una frazione della tensione dell'alimentatore. E' come se vi fossero tante celle di elettrolisi poste in serie. Questo consente di ottenere una buona produttività ed efficienza della cella. Le correnti parassite, che scelgono di passare da una piastra all'altra attraverso i fori, sono assolutamente trascurabili, visto che la superficie di elettrolisi è molto alta.


La soluzione elettrolitica è costituita da 120g di NaOH per litro di H2O (meglio, però, usare KOH). NaOH (o KOH) non si consumano durante il processo di elettrolisi. E' sufficiente quindi ripristinare il corretto livello dell'acqua.

L'intero apparato elettrolitico è collegato ad un serbatoio. La soluzione elettrolitica entra attraverso i fori inferiori e i gas escono attraverso i superiori. I gas vengono fatti gorgogliare in una soluzione di metanolo satura di acido borico. Dato il basso punto di ebollizione del metanolo, i gas si caricano di vapori di metanolo e acido borico. Quest'ultimo assegna alla fiamma l'effetto disossidante.


Ecco un filmato che mostra quello che si può fare. La potenza è intorno ai 300W.

http://www.youtube.com/watch?v=AVgIrb_Qizk


Per la cella utilizzo un alimentatore a 12V@360W (cinesissimo, pagato 40€, perfettamente funzionante). Visto che i volt son 12, tra le piastre collegate direttamente all'alimentazione ho posizionato 5 altre piastre neutre. La tensione ai capi di ogni cella (2V) mi consente una buona produzione. Variando la tensione di pochi decimi di volt posso variare grandemente l'assorbimento e la produzione della cella. La tensione la vario con il dimmer già montato sull'alimentatore. Sarebbe meglio usare un "generatore di corrente" piuttosto che un "generatore di tensione".

E' necessario utilizzare acciaio inox (io ho usato il 304, ma se volete sboroneggiare potete usare il 316 od anche oro o platino) per costruire cella e serbatoio. Se si usano altri materiali la corrosione galvanica è elevatissima e la cella diviene inservibile dopo pochi minuti.

E' fondamentale, inoltre, pulire accuratamente piastre e serbatoio (ho usato l'acido cloridrico) e di usare acqua demineralizzata (meglio se distillata) per evitare di contaminare la soluzione elettrolitica con ioni diversi dal sodio (o potassio).

Avvertenze:

Sono importanti i sistemi di sicurezza per prevenire il ritorno di fiamma. Io sfrutto il principio della lampada di Davy: un paglietta metallica inserita nel tubo dove scorre il gas è sufficiente a fermare il ritorno di fiamma.

Non escludo la possibilità che l'uso di acciaio inox porti alla produzione di cromo esavalente, altamente cancerogeno. Appena possibile faro un test della soluzione elettrolitica. Sarà mia premura comunicarvi i risultati.

Ciao belli!


EDIT: caspita, ho scritto un papiro! Mi scuso per questo, sperò però che sia comprensibile, vista la mia scarsa capacità di spiegare :/
Autore:  Raban [ sab apr 28, 2012 08:04 ]
Oggetto del messaggio:  Re: Brasatura idrogeno/ossigeno.
una cosa non mi e' chiara , dal tubo esce gia' la miscela h2+o2 giusto ?
per rendere sicura la cosa bisognerebbe riuscire a separare i 2 gas
Autore:  alexc90 [ lun apr 30, 2012 14:32 ]
Oggetto del messaggio:  Re: Brasatura idrogeno/ossigeno.
Si, si, ti è ben chiaro, i gas sono prodotti e miscelati tra loro sin dall'inizio. Come anche confermato da bit79 nel topic andato perso, sfruttando il principio della lampada di davy il ritorno di fiamma viene impedito: ad esempio, io uso 2 attacchi per aria compressa da 3/8 (uno maschio, l'altro femmina), avvitati tra loro, riempiti di paglietta metallica, collegati in serie al tubo di passaggio del gas. Ne ho messi 3, uno sul cannello e uno a monte e a valle del gorgogliatore con il metanolo. Ho fatto decine di prove e la fiamma non è mai andata oltre la protezione sul cannello.

Tra qualche mese farò qualche prova di saldatura dell'alluminio, se dovesse funzionare ci sarà da divertirsi (non sarà mai il TIG, però potrebbe essere qualcosa)!
Autore:  Bit79 [ mar ott 02, 2012 20:33 ]
Oggetto del messaggio:  Re: Brasatura idrogeno/ossigeno.
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