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

O que é 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 criado 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 finamente perfurado que restringe o arco.

A soldagem a plasma é um processo no qual um arco de plasma é aceso entre o eletrodo e o material de base e usado para soldagem. É classificado como um tipo de eletrodo não consumível e, assim como a soldagem TIG, utiliza uma haste de tungstênio como eletrodo. A diferença é que ele usa um bico para cobrir o eletrodo e um gás de plasma para evitar que o arco se espalhe.

A alta concentração de calor resultante permite soldagem em alta velocidade com cordão estreito e menos distorção. Devido ao seu arco altamente direcional, a soldagem a plasma é adequada para soldas de filete e pode eliminar respingos.

Seu baixo consumo de eletrodos permite uma soldagem de alta qualidade por um longo período de tempo. Embora os soldadores sejam caros em comparação com os soldadores TIG, os custos operacionais são baixos. Este é um dos melhores métodos para soldagem automática.

O gás piloto (gás inerte) flui através da tocha e é ionizado (conversão de plasma) pelo calor do arco piloto. O gás piloto ionizado forma um jato de plasma, ejeta do orifício do bocal e atua como condutor para a corrente do arco.

Isso estreita o arco para dar alta densidade de energia e sair do orifício da ponta da pastilha. A propagação do arco é limitada a cerca de um quarto daquela na soldagem TIG, resultando em um arco de maior densidade de corrente.

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