O que é Soldagem a Arco Plasma? - Peças e Trabalho

O que é Plasma Soldagem?

A soldagem a arco de plasma (PAW) é um processo de soldagem a arco muito semelhante à soldagem TIG, pois o arco é formado entre um eletrodo pontiagudo de tungstênio e a peça de trabalho. No entanto, ao posicionar o eletrodo dentro do corpo da tocha, o arco de plasma pode ser separado do invólucro do gás de proteção. O plasma é então forçado através de um bocal de cobre de furo fino que restringe o arco.

A principal diferença do GTAW é que no PAW, o eletrodo é posicionado dentro do corpo da tocha, de modo que o arco de plasma é separado do invólucro do gás de proteção. O plasma é então forçado através de um bocal de cobre de furo fino que contrai o arco e o plasma sai do orifício em altas velocidades (aproximando-se da velocidade do som) e uma temperatura próxima de 28.000 ° C (50.000 ° F) ou superior.

Plasma de arco é um estado temporário de um gás. O gás é ionizado pela corrente elétrica que passa por ele e se torna um condutor de eletricidade. Em um estado ionizado, os átomos são quebrados em elétrons (-) e cátions (+) e o sistema contém uma mistura de íons, elétrons e átomos altamente excitados.

O grau de ionização pode estar entre 1% e mais de 100% (possível com graus duplos e triplos de ionização). Tais estados existem à medida que mais elétrons são puxados de suas órbitas.

A energia do jato de plasma e, portanto, a temperatura depende da energia elétrica empregada para criar o plasma de arco. Um valor típico de temperatura obtido em uma tocha a jato de plasma é da ordem de 28.000 °C (50.000 °F), comparado a cerca de 5.500 °C (10.000 °F) em um arco de soldagem elétrica comum. Todos os arcos de soldagem são plasmas (parcialmente ionizados), mas o da soldagem a arco de plasma é um plasma de arco constrito.

Diâmetro do furo

Três modos de operação podem ser produzidos variando o diâmetro do furo e a taxa de fluxo de gás de plasma:

Microplasma:0,1 a 15A

O arco de microplasma pode ser operado com correntes de soldagem muito baixas. O arco colunar é estável mesmo quando o comprimento do arco varia até 20 mm.

Corrente média:15 a 200A

Em correntes mais altas, de 15 a 200 A, as características do processo do arco plasma são semelhantes às do arco TIG, mas como o plasma é constrito, o arco é mais rígido. Embora a taxa de fluxo de gás de plasma possa ser aumentada para melhorar a penetração da poça de fusão, existe o risco de entrada de ar e gás de proteção devido à turbulência excessiva na proteção de gás.

Plasma de buraco de fechadura:mais de 100A4

Ao aumentar a corrente de soldagem e o fluxo de gás de plasma, é criado um feixe de plasma muito poderoso que pode atingir a penetração total em um material, como na soldagem a laser ou por feixe de elétrons.

Durante a soldagem, o furo corta progressivamente o metal com a poça de fusão derretida fluindo para trás para formar o cordão de solda sob forças de tensão superficial. Este processo pode ser usado para soldar materiais mais espessos (até 10 mm de aço inoxidável) em uma única passagem.

Construção da máquina de soldagem a arco de plasma:

A configuração de soldagem a arco de plasma consiste nos seguintes componentes:

• Fonte de alimentação
• Tocha de soldagem a plasma
• Recirculador de água
• Eletrodo de tungstênio
• Gás de proteção
• Gás Plasma
• Kit de acessórios de tocha (ponteiras, cerâmica, pinças, medidores de configuração de eletrodos)
• Material de preenchimento

Deixe-me dar-lhe uma breve visão geral de cada componente.

1. Fonte de alimentação:

O processo de soldagem a arco de plasma precisava de uma fonte DC de alta potência para gerar a faísca elétrica entre o eletrodo de tungstênio e as placas de soldagem

Esta soldagem pode soldar a uma baixa de 2 amperes e a corrente máxima que pode suportar é de cerca de 300 amperes. Ele precisa de cerca de 80 volts para um bom funcionamento.

A fonte de alimentação consiste em um transformador, retificador e console de controle.

2. Tocha de soldagem a plasma:

Esta é a parte mais importante do processo de soldagem a plasma.

Esta tocha é bastante semelhante à usada na soldagem TIG.

As tochas PAW são refrigeradas a água porque o arco está contido dentro da tocha, o que produz alto calor, de modo que uma camisa de água é fornecida fora da tocha.

3. Recirculador de água:

Este mecanismo é usado para resfriar a tocha de soldagem pelo fluxo contínuo de água fora da tocha de soldagem.

4. Eletrodo de tungstênio:

Nesta máquina, usamos um eletrodo de tungstênio não consumível. Como sabemos, o tungstênio pode suportar temperaturas muito altas.

5. Gás de proteção:

Neste processo de soldagem, utilizamos dois gases inertes. Precisamos manter uma pressão baixa para evitar turbulências durante a soldagem, pois esta blindagem de soldagem a gás de baixa pressão é formada semanalmente, por isso precisamos carregar outro gás inerte através da porção externa da força de soldagem em alta vazão, para fazer o escudo de solda sustentável.

Os gases inertes que são utilizados neste processo podem ser hélio, argônio e também hidrogênio conforme a necessidade, e isso depende totalmente da temperatura.

6. Gás Plasma:

É um gás quente ionizado composto por quase o mesmo número de elétrons e íons. Ele tem energia suficiente para liberar elétrons de moléculas, átomos e elétrons para sincronizar.

É a principal fonte de energia desta soldagem.

7. Kit de acessórios da tocha:

Esses kits são usados ​​para expandir o desempenho da tocha de soldagem.

8. Material de preenchimento:

Na soldagem a Plasma não é utilizado nenhum material de enchimento. Se o material de enchimento for usado, ele será alimentado diretamente na zona de solda.

Como funciona a soldagem a plasma?

Um plasma é um gás que é aquecido a uma temperatura extremamente alta e ionizado para que se torne eletricamente condutor. Semelhante ao GTAW (Tig), o processo de soldagem a arco plasma usa esse plasma para transferir um arco elétrico para uma peça de trabalho. O metal a ser soldado é derretido pelo intenso calor do arco e se funde.

Na tocha de soldagem a plasma, um eletrodo de tungstênio está localizado dentro de um bico de cobre com uma pequena abertura na ponta. Um arco piloto é iniciado entre o eletrodo da tocha e a ponta do bico. Este arco é então transferido para o metal a ser soldado.

Ao forçar o gás de plasma e o arco através de um orifício estreito, a tocha fornece uma alta concentração de calor para uma pequena área. Com equipamentos de soldagem de alto desempenho, o processo de plasma produz soldas de qualidade excepcional.

Os gases plasmáticos são normalmente argônio. A tocha também usa um gás secundário, argônio, argônio/hidrogênio ou hélio que auxilia na proteção da poça de solda derretida, minimizando assim a oxidação da solda.

Vantagens da soldagem a arco de plasma

As vantagens da soldagem a arco de plasma são as seguintes:

• O design da tocha permite um melhor controle do arco.
• Este método oferece mais liberdade para observar e controlar a solda.
• Quanto maior a concentração de calor e o jato de plasma permitem velocidades de deslocamento mais rápidas.
• A alta temperatura e a alta concentração de calor do plasma permitem o efeito de buraco de fechadura.
• Isso fornece penetração completa com a soldagem de passagem única de muitas juntas.
• A zona afetada pelo calor é menor em comparação com GTAW (soldagem a arco de tungstênio a gás).
• Ele usa menos entrada de corrente em comparação com outro processo de soldagem.

Desvantagens da soldagem a arco de plasma:

As desvantagens da soldagem Plasma Arc são:

• Produz soldas mais largas e zonas afetadas pelo calor em comparação com LBW e EBW.
• Os equipamentos de soldagem a plasma são muito caros. Portanto, terá um custo inicial mais alto.
• Requer treinamento e especialização para realizar a soldagem a plasma.
• Produz radiação ultravioleta e infravermelha.
• O método produz mais ruído na ordem de 100 dB.
• A tocha é volumosa e, portanto, a soldagem manual é um pouco difícil e requer treinamento, conforme mencionado.

Aplicações de soldagem a arco de plasma:

A aplicação da soldagem Plasma Arc é:

• Esta soldagem é usada nas indústrias naval e aeroespacial.
• É usado para soldar canos e tubos de aço inoxidável ou titânio.
• É usado principalmente em indústrias eletrônicas.
• Além disso, é usado para reparar ferramentas, matrizes e moldes.
• Isso é usado para soldagem ou revestimento em uma lâmina de turbina.

Então, isso é tudo sobre Usinagem de Soldagem a Arco Plasma, espero que você tenha gostado deste artigo. Também escrevi artigos sobre alguns outros processos de soldagem para conferir também. E, além disso, não se esqueça de compartilhar o artigo em sua plataforma social favorita.

Vídeo de soldagem a plasma

Perguntas frequentes.

O que é soldagem a plasma?

A soldagem a arco de plasma (PAW) é um processo de soldagem a arco semelhante à soldagem a arco de tungstênio a gás (GTAW). O arco elétrico é formado entre um eletrodo (que geralmente, mas nem sempre, é feito de tungstênio sinterizado) e a peça de trabalho. A principal diferença do GTAW é que no PAW, o eletrodo é posicionado dentro do corpo da tocha, de modo que o arco de plasma é separado do invólucro do gás de proteção.

O plasma é então forçado através de um bocal de cobre de furo fino que contrai o arco e o plasma sai do orifício em altas velocidades (aproximando-se da velocidade do som) e uma temperatura próxima de 28.000 ° C (50.000 ° F) ou superior.

Para que é usada a soldagem a arco de plasma?

A soldagem a plasma é usada para fazer tipos de solda de orifício de fechadura e não de orifício de fechadura. Fazendo uma solda sem buraco de fechadura:O processo pode fazer soldas sem buraco de fechadura em peças de trabalho com espessura de 2,4 mm ou menos.

O que é o processo de soldagem a arco de plasma?

A soldagem a arco de plasma (PAW) é um processo de soldagem a arco muito semelhante à soldagem TIG, pois o arco é formado entre um eletrodo pontiagudo de tungstênio e a peça de trabalho. No entanto, ao posicionar o eletrodo dentro do corpo da tocha, o arco de plasma pode ser separado do invólucro do gás de proteção.

Quais são os dois tipos de soldagem a arco de plasma?

Existem dois tipos de Sistemas de Usinagem de Arco Plasma (PAM) como sistema PAM de arco transferido e sistema PAM de arco não transferido. No sistema Transferred Arc PAM, o arco Plasma é transferido entre o eletrodo e a peça de trabalho.

Qual ​​é a única diferença entre a soldagem a arco de plasma?

A construção da tocha é a única diferença entre a soldagem a arco Plasma e a soldagem TIG. Tanto o TIG quanto o PAW estão usando eletrodos de tungstênio.

Posso soldar com cortador de plasma?

Com o projeto certo da tocha, uma injeção de nitrogênio-água, mais barata do que outros gases, pode funcionar bem ao cortar a plasma alumínio e material inoxidável para soldagem subsequente. O processo envolve um eletrodo cercado por nitrogênio, que é aquecido por um arco elétrico para formar o plasma.

Qual ​​é a diferença entre soldagem a plasma e soldagem TIG?

Na soldagem tig, o arco é formado por um eletrodo (tungstênio) e é mantido em uma cobertura de gás de proteção. É para trabalhos delicados em materiais finos. Na soldagem a arco de plasma, o eletrodo é colocado na tocha e o arco é infundido com gás.

Quais são os três tipos de soldagem a plasma?

Três tipos principais de soldagem a plasma

• Soldagem de micro plasma, onde a corrente está entre 0,02 e 15 amperes.
• Soldagem a plasma com a “técnica de fusão”, onde a soldagem é realizada da mesma forma que no processo TIG. A amperagem está entre 15 e 100 amperes.
• Soldagem a plasma usando a “técnica do buraco da fechadura”.

Quais indústrias usam soldagem a arco de plasma?

5 aplicações de soldagem a arco de plasma perfeitas

• Fabricação de tubos de aço . Na indústria automotiva, os tubos de aço são uma parte importante do sistema de escapamento.
• Soldagem de pequenos componentes metálicos
• Melhor para juntas de extremidade.
• Soldagem de chips eletrônicos finos.
• Fabricação de dispositivos médicos.

Qual ​​eletrodo é usado na soldagem a arco de plasma?

O eletrodo utilizado para o processo de plasma é tungstênio-2% thoria e o bico de plasma é de cobre.

Quem inventou a soldagem a arco de plasma?

Plasma Arc Welding (PAW) foi inventado e patenteado em 1953, por Robert M. Gage, no laboratório Linde/Union Carbide em Buffalo NY. Cerca de 10 anos de desenvolvimento e várias patentes subsequentes ocorreram antes que os dispositivos fossem lançados no mercado em 1964.

Como o plasma corta?

O corte a plasma (corte a arco de plasma) é um processo de fusão no qual um jato de gás ionizado em temperaturas acima de 20.000°C é usado para derreter e expulsar o material do corte. Durante o processo, um arco elétrico é gerado entre um eletrodo (cátodo) e a peça de trabalho (ânodo).

A soldagem MIG é a soldagem a arco?

A soldagem com gás inerte de metal (MIG) é um processo de soldagem a arco que usa um eletrodo de arame sólido contínuo aquecido e alimentado na poça de fusão a partir de uma pistola de soldagem. Os dois materiais de base são fundidos juntos formando uma junção.

Quais são as vantagens da soldagem a arco de plasma sobre a soldagem TIG?

Vantagens da soldagem a arco de plasma:

• O design da tocha permite um melhor controle do arco.
• Este método oferece mais liberdade para observar e controlar a solda.
• A maior concentração de calor e o jato de plasma permitem velocidades de deslocamento mais rápidas.
• A alta temperatura e a alta concentração de calor do plasma permitem o efeito de buraco de fechadura.

O que é velocidade de solda?

A velocidade de deslocamento é simplesmente a velocidade na qual a tocha ou pistola de soldagem é movida pela peça de trabalho medida em milímetros por minuto. Juntamente com a tensão e a amperagem, a velocidade de deslocamento é uma das três variáveis ​​na soldagem a arco que determina a quantidade de entrada de calor.

Você pode soldar alumínio com plasma?

O alumínio de corte a plasma pode criar soldas perfeitas. Ao usar tal cortador, você pode manter a superfície do metal fora da área de soldagem moderadamente fria. Além disso, ajuda a evitar a distorção ou danos na pintura que geralmente vêm com os cortadores de chama. Os cortadores de plasma soldam peças de alumínio com precisão e rapidez.

Um cortador de plasma é melhor que uma tocha?

O plasma não exige que o metal seja pré-aquecido antes do corte, o que economiza tempo, e os cortadores de plasma também superam as tochas de oxicorte ao cortar metais empilhados. Velocidades mais rápidas podem ser alcançadas em metais mais finos com plasma, com mínima ou nenhuma distorção do metal.

Você pode cortar a plasma carboneto de tungstênio?

É carboneto de tungstênio sinterizado que é formado, não derretido ou forjado. As chapas estão disponíveis para determinados rolamentos, mas não podem ser cortadas com plasma. Normalmente, as ferramentas de metal duro são metal duro sólido ou metal duro 'ponta' ou pastilhas de metal duro em ferramentas forjadas e usinadas a partir de aço de alta resistência.

Qual ​​gás é adequado para soldagem de ligas de níquel de aço inoxidável por soldagem a arco de plasma?

As misturas de argônio ou argônio-hidrogênio são usadas para aço inoxidável e ligas de níquel, para aumentar a velocidade de soldagem e reduzir os filmes de óxido. Na soldagem a plasma “keyhole” de espessuras de 2,5 a 6,5 ​​mm, um orifício é formado em juntas de topo de borda quadrada na borda frontal da poça de fusão.

Qual ​​é a função do fluxo na soldagem a arco submerso?

As funções do fluxo são:auxiliar a abertura do arco e a estabilidade. para formar uma escória que protegerá e moldará o cordão de solda. para formar um escudo de gás para proteger o metal de adição fundido sendo projetado através da abertura do arco.

O que é soldagem a arco de plasma de buraco de fechadura?

A soldagem a arco de plasma keyhole é um processo exclusivo de soldagem a arco para penetração profunda. Para garantir a qualidade das soldas, a presença do keyhole é fundamental. O entendimento do keyhole certamente beneficiará a melhoria do processo e a qualidade da solda.

O que é goivagem de arco de plasma?

A goivagem por arco de plasma é uma variante do processo de arco de plasma. O arco é formado entre um eletrodo refratário (tungstênio usual) e a peça de trabalho. O plasma intenso é obtido pela constrição do arco usando um bico de cobre de furo fino.