Soldagem a arco plasma: As vantagens da soldagem PAW

PAW é um processo de soldagem a arco que usa um eletrodo não consumível de tungstênio ou liga de tungstênio, muito parecido com GTAW.

A soldagem a arco de plasma (PAW) geralmente é negligenciada quando um processo de soldagem por fusão deve ser selecionado para aplicações de alta integridade, como aquelas encontradas nas indústrias médica, eletrônica, aeroespacial e automotiva.

Este processo tem sido negligenciado porque é mais complexo e requer equipamentos mais caros do que outros processos de arco e porque os soldadores desejam velocidades de soldagem maiores, como aquelas encontradas na soldagem por feixe de laser (LBW). No entanto, os fabricantes automotivos recorreram ao PAW para diversas aplicações, incluindo painéis de carroceria e componentes de sistemas de escapamento.

A soldagem a arco de gás tungstênio (GTAW), também conhecida como soldagem com gás inerte de tungstênio (TIG), é comumente usada para soldas de alta qualidade em velocidades mais lentas, enquanto LBW é frequentemente selecionado para soldagem em velocidades mais altas.

O PAW às vezes oferece maior velocidade de soldagem do que o GTAW a um custo menor do que o LBW e pode ser o processo mais eficaz para muitas aplicações. Estes incluem soldagem de foles expansíveis de aço inoxidável, onde o PAW é mais tolerante ao desalinhamento da junta do que o LBW e proporciona melhor penetração do que o GTAW; soldagem de aços revestidos como aqueles usados ​​em sistemas de escapamento automotivo; e soldagem no modo buraco de fechadura para fazer soldas de penetração total em materiais relativamente espessos em uma única passagem.

PAW é um processo de soldagem a arco que usa um eletrodo não consumível de tungstênio ou liga de tungstênio, muito parecido com GTAW.

A principal diferença entre estes dois processos de soldagem é que no PAW, o eletrodo é embutido em um bocal que serve para contrair o arco. O gás plasma é ionizado no bocal de constrição e sai do bocal em alta velocidade.

O gás de plasma por si só não é adequado para proteger a poça de fusão da atmosfera; portanto, o gás de proteção é fornecido ao redor da coluna de plasma, como no GTAW. A vazão do gás de plasma é muito menor que a do gás de proteção para minimizar a turbulência

A forma cônica de um arco de gás de tungstênio requer que equipamentos de controle de comprimento de arco (ALC) ou controle de tensão de arco (AVC) sejam usados ​​para soldagem automatizada para garantir tamanho de ponto e densidade de energia consistentes.

O arco constrito no PAW resulta em um arco com formato muito mais colunar. Isto minimiza o efeito da variação do comprimento do arco na densidade de energia e minimiza a necessidade de ALC ou AVC.

Outra vantagem de encastrar o eléctrodo num bocal é que a contaminação do eléctrodo é minimizada. Um eletrodo geralmente pode durar um turno inteiro de produção sem precisar ser reafiado.

Outra característica única do PAW é como o arco é iniciado. A corrente de alta frequência (HF) normalmente é usada para estabelecer um arco piloto entre o eletrodo e o bico de cobre. O HF é desligado após o início do arco piloto. A corrente do arco piloto geralmente é fixada em um nível ou pode ser definida em um de dois níveis, normalmente entre 2 e 15 amperes.

Na soldagem, o arco é transferido para a obra, que passa a fazer parte do circuito elétrico. Como o arco é estabelecido antes de fazer uma solda, o início do arco de soldagem tende a ser muito confiável.

O arco piloto permanece ligado após a conclusão da soldagem e a tocha está pronta para fazer a próxima soldagem sem necessidade de HF adicional. Isto pode ser benéfico ao soldar em aplicações automatizadas nas quais o ruído eletromagnético de HF pode interferir nos controladores de processo computadorizados. Um efeito colateral do arco piloto é que as tochas de plasma devem ser resfriadas a água, mesmo para aplicações de baixa corrente.

Existem três modos de operação diferentes para PAW que são determinados pelo nível de corrente de soldagem. A corrente de soldagem por microplasma varia de menos de 0,1 A a cerca de 20 A.

A soldagem a plasma de corrente média ou a corrente em modo de fusão normalmente varia de 20 a 100 amperes. A alta corrente de soldagem a plasma é superior a 100 amperes e normalmente é feita no modo buraco de fechadura, semelhante ao LBW ou soldagem por feixe de elétrons (EBW).

A combinação de alta corrente e fluxo de gás de plasma cria um furo no material, e o metal fundido flui atrás do furo móvel para criar o cordão de solda. Ao soldar no modo buraco de fechadura, a taxa de fluxo do gás plasma deve ser controlada cuidadosamente para fazer uma solda. Uma taxa de fluxo ligeiramente mais alta irá soprar o metal fundido e resultar em corte.