OSSIACETILENICA, FIAMMA
OSSIACETILENICA, FIAMMA (XXV, p. 721)
FIAMMA L'applicazione della fiamma ossiacetilenica, oltre ad essersi estesa nel campo della saldatura autogena (v. saldatura, in questa App.), specie per le leghe leggere e per i metalli non ferrosi, e nel campo dell'ossitaglio, anche con particolari impieghi quali la schiodatura, la scriccatura, la spellatura di lingotti, si è affermata nella tempera superficiale degli acciai, nella cementazione, nella metallizzazione a spruzzo e nella pulizia alla fiamma.
Ossitaglio. - L'ossitaglio già ampiamente impiegato in demolizioni, è oggi usato in lavorì di costruzione, sagomature di lamiere, profilati, preparazione di lamiere per saldatura, ecc.; si utilizza per lavori in serie l'ossitaglio automatico su macchine (fig.1) che consentono di guidare il taglio su maschere di profilo anche complicato, permettendo un'ottima produzione. Oltre a macchine universali d'ossitaglio per lamiere, si hanno macchine speciali per il taglio di tubi, di tondi, di rotaie.
Applicazioni particolari dell'ossitaglio sono la schiodatura realizzata con cannelli muniti di punta per taglio rasente; la scriccatura (fig. 2) dei prodotti siderurgici grezzi, ottenuta mediante un cannello di tagli speciali in cui il getto d'ossigeno ha un diametro molto superiore ed una pressione sensibilmente inferiore a quella dei normali cannelli; la spellatura totale dei lingotti destinati alla fabbricazione di laminati di alta qualità; negli S. U. dove il procedimento di spellatura è molto diffuso, si hanno speciali macchine che consentono l'operazione ad elevata velocità sui lingotti caldi, contemporaneamente sulle quattro facce.
Enormi servizî rende nei lavori di demolizione, nelle costruzioni portuali e nei ricuperi marittimi, l'ossitaglio subacqueo realizzato con appositi cannelli nei quali la difficoltà di mantenere accesa sott'acqua la fiamma di riscaldo è risolta in modo assai ingegnoso: l'accensione anziché avvenire direttamente nell'acqua avviene in un incavo, praticato nella punta del cannello, nel quale l'entrata dell'acqua viene impedita dalla pressione dei gas prodotti dalla combustione della fiamma stessa (fig. 3). Completa il cannello una spia basata sullo stesso principio, che viene accesa prima dell'immersione e che ne permette l'accensione e la riaccensione sott'acqua secondo le esigenze del lavoro. Oltre che per questa caratteristica i cannelli per ossitaglio subacqueo differiscono dai normali cannelli da taglio per altre particolarità. In primo luogo il rapporto di combustione della fiamma ossiacetilenica di riscaldo non è quello pratico
ma quello teorico
in quanto è indispensabile fornire ossigeno puro anche per la seconda fase della combustione che non può evidentemente avvenire in presenza dell'ossigeno dell'aria. Inoltre il valore della pressione di alimentazione del gas necessario a mantenere accesa la fiamma nell'atmosfera, deve essere aumentato, in immersione ed in relazione alla profondità a cui si agisce, del valore corrispondente alla pressione del soprastante livello d'acqua. Speciali apparecchi di riduzione e regolazione, azionati dalla pressione d'alimentazione d'aria del palombaro, assicurano la continuità e la regolarità delle variazioni di pressione in funzione delle variazioni di profondità.
L'impiego del cannello ossiacetilenico per il taglio subacqueo è però limitato a profondità inferiori ai 10 m.: per profondità superiori, per vincere la contropressione dell'acqua, sarebbe necessario superare la pressione di 1,5 kg/cmq oltre i quali l'acetilene diviene esplosivo e si ricorre pertanto all'impiego di cannelli ossidrici basati sullo stesso principio o al taglio elettrico (ossi-arco).
Tempra superficiale. - Procedimento di indurimento dei metalli consistente nello scaldare le parti da temprare mediante una fiamma ossiacetilenica di potenza sufficiente per raggiungere la temperatura di tempra: la elevata temperatura della fiamma permette di localizzare il calore alla superficie e tanto rapidamente da impedirne la diffusione nel cuore dei pezzi che mantengono così inalterate le loro caratteristiche di tenacità. Si impiegano a questo scopo speciali bruciatori il cui profilo sposa quello delle superfici da trattare, generalmente a fiamme multiple cui seguono immediatamente getti d'acqua di raffreddamento (figg. 5 e 6). Il procedimento è particolarmente indicato per tutti gli organi meccanici nei quali interessa soltanto una elevata durezza superficiale (ingranaggi, rulli, guide di scorrimento, filiere, alberi a gomito) ed offre su altri procedimenti intesi allo stesso scopo (cementazione, nitrurazione, cianurazione) numerosi vantaggi (possibilità di localizzare il trattamento a zone determinate, minori deformazioni, nessuna necessità di impiegare acciai speciali, economia di calore).
Cementazione e carburazione alla fiamma. - Si realizza scaldando colla f. o. a. la zona che interessa carburare fino a raggiungere la temperatura di assorbimento e regolando, in seguito, la fiamma in modo che presenti un eccesso di carbonio (fiamma carburante), che viene così facilmente assorbito dall'acciaio. È così possibile, in molti casi, arricchire superficialmente e localmente il tenore di carbonio di pezzi in acciaio dolce, e renderli suscettibili di trattamento termico (tempra).
Metallizzazione a spruzzo. - Consente di rivestire superfici metalliche o d'altro materiale, a scopo protettivo o decorativo, di uno strato metallico ottenuto per proiezione, allo stato di gocce molto fini, di un metallo preventivamente fuso facendolo passare attraverso una fiamma ossiacetilenica. Il dispositivo che permette di realizzare tale proiezione si chiama pistola metallizzatrice (fig. 4) e comporta tutti gli organi necessarî per assicurare il regolare avanzamento del metallo protettivo (generalmente sotto forma di filo), la sua fusione e la sua proiezione.
Nonostante la complessità degli organi che le compongono, le moderne pistole metallizzatrici sono poco ingombranti e di facile manovra. Come metalli di proiezione si possono impiegare, secondo lo scopo che si vuole raggiungere: alluminio, zinco, piombo, stagno, rame, argento, cadmio, nichelio. La metallizzazione a spruzzo costituisce un prezioso sistema di protezione in tutti quei casi dove per la forma e le dimensioni delle strutture, non è possibile eseguire il rivestimento per immersione (ponti, serbatoi, piloni). Trova anche qualche applicazione nell'industria decorativa.
Pulizia alla fiamma. - Consiste nello scaldare la superficie dei prodotti siderurgici con cannelli ossiacetilenici muniti di una serie di fiamme disposte a pettine allo scopo di asportare, prima della loro verniciatura, la ruggine, la calamina ed eventuali impurità superficiali preesistenti (vernice, olio, grasso); oltre alla pulizia vera e propria si ottiene anche l'eliminazione dell'umidità infiltratasi attraverso le inevitabili rugosità e porosità superficiali e che costituisce una delle cause principali del deterioramento degli strati protettivi di vernice. Il distacco della ruggine e delle impurità superficiali avviene facilmente sia per effetto della loro diversa dilatazione termica rispetto al metallo sottostante, sia per l'azione meccanica del soffio della fiamma. Questa operazione garantisce la perfetta aderenza e quindi una maggior durata degli strati protettivi di vernice. Quando è possibile applicare la vernice sulle superfici ancora calde, oltre ad una sensibile economia di essa, si ottiene una maggiore aderenza.
Un'applicazione particolare della pulizia al cannello ossiacetilenico è la disincrostazione delle superfici dei generatori di vapore per toglierne i depositi calcarei che le ricoprono. Sotto l'azione di un riscaldamento non troppo forte l'umidità contenuta nei depositi si trasforma rapidamente in vapore dando luogo a piccole esplosioni che ne provocano il distacco dalla superficie metallica sottostante.
Applicazioni diverse. - Oltre che per quegli elencati, la fiamma ossiacetilenica serve per molti altri impieghi meno importanti: nella lavorazione di alcuni tipi speciali di vetro (PIREX) in sostituzione delle fiamme aero-gas e aero-acetilenica, nelle carbonizzazioni superficiali di legname d'opera destinato a essere interrato per preservarlo sia dalla putrefazione, sia dall'attacco di parassiti vegetali ed animali; nella bruciatura dei metalli sulla superficie dei quali, preventivamente scaldata e cosparsa d'olio vegetale, si può depositare, con una fiamma molto carburante, uno strato molto aderente di nero fumo.