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 o GTAW.

A soldagem a arco plasma (PAW) geralmente é negligenciada quando um processo de soldagem por fusão deve ser selecionado para aplicações de alta integridade, como as 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 maiores velocidades de soldagem, como as encontradas na soldagem por feixe de laser (LBW). No entanto, os fabricantes automotivos recorreram ao PAW para várias aplicações, incluindo painéis de carroceria e componentes do sistema de escapamento.

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

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. Isso inclui a soldagem de foles expansíveis de aço inoxidável, onde o PAW é mais tolerante ao desalinhamento da junta do que o LBW e oferece melhor penetração do que o GTAW; soldagem de aços revestidos como os usados ​​em sistemas de escapamento automotivo; e soldagem no modo keyhole 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 o GTAW.

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

O gás de plasma sozinho não é adequado para proteger a poça de fusão da atmosfera, então o gás de proteção é fornecido ao redor da coluna de plasma, como no GTAW. A taxa de fluxo do gás de plasma é muito menor do que a do gás de proteção para minimizar a turbulência

A forma cônica de um arco de gás de tungstênio requer que o equipamento de controle de comprimento de arco (ALC) ou controle de tensão de arco (AVC) seja usado para soldagem automatizada para garantir tamanho de ponto consistente e densidade de energia.

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

Outra vantagem de encaixar o eletrodo em um bocal é que a contaminação do eletrodo é minimizada. Um eletrodo geralmente pode durar todo um turno de produção sem precisar ser retificado.

Outro recurso exclusivo 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 bocal de cobre. 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 dos dois níveis, geralmente entre 2 e 15 amperes.

Para a soldagem, o arco é transferido para a peça, 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 a necessidade de HF adicional. Isso 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 ampères a cerca de 20 amperes.

A corrente de soldagem a plasma de média corrente ou fusão em modo 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 keyhole, semelhante ao LBW ou soldagem por feixe de elétrons (EBW).

A combinação de alta corrente e fluxo de gás de plasma cria um orifício no material e o metal fundido flui por trás do orifício em movimento para criar o cordão de solda. Ao soldar no modo keyhole, a taxa de fluxo de gás de plasma deve ser controlada cuidadosamente para fazer uma solda. Uma taxa de fluxo ligeiramente maior irá soprar o metal fundido e resultar em corte.