¿Qué es la soldadura por plasma?

La soldadura por plasma se utiliza en una variedad de industrias donde el volumen de producción, la consistencia y el tiempo de inactividad mínimo son clave. A continuación se presentan algunos datos básicos sobre el proceso y en qué se diferencia de los procesos de soldadura más convencionales. imágenes falsas

El plasma es un gas ionizado caliente que consta de un número aproximadamente igual de iones cargados positivamente y electrones cargados negativamente. Las características del plasma son significativamente diferentes de las de los gases neutros ordinarios, por lo que se considera un cuarto estado distinto de la materia.

En pocas palabras, el plasma es un gas que se ha sobrecalentado hasta el punto de volverse altamente conductor. En procesos de soldadura y corte, esto permite la transferencia de corriente eléctrica. La temperatura de un arco de plasma puede alcanzar hasta 30.000 grados F.

La soldadura por plasma, introducida por primera vez como proceso de soldadura a principios de la década de 1960, se usaba en aplicaciones especiales de baja corriente (microplasma) de 0,5 amperios o menos, o hasta 500 amperios para la industria pesada.

Aunque se considera un proceso de soldadura exótico en el entorno de fabricación actual, la soldadura por plasma todavía se utiliza en una variedad de industrias donde el volumen de producción, la consistencia y el tiempo de inactividad mínimo son clave. A continuación se presentan algunos datos básicos sobre la soldadura por plasma y en qué se diferencia de los procesos más convencionales y convencionales.

Estas características resultan útiles a la hora de producir cosas como recipientes a presión, componentes aeroespaciales, sensores de flujo, fuelles con bordes soldados, baterías y dispositivos médicos.

A diferencia de la soldadura TIG, donde el electrodo de tungsteno está expuesto a la atmósfera después del ciclo de soldadura, el electrodo en el proceso de plasma está aislado dentro de la cámara del soplete y protegido por una protección de gas. Esto permite que el electrodo permanezca en las mismas condiciones durante períodos de tiempo más largos. En aplicaciones automatizadas, esto mejora drásticamente la productividad porque reduce la necesidad de detener el proceso de soldadura para afilar el electrodo.

Para evitar la contaminación durante el proceso TIG, es necesario utilizar alta frecuencia para transferir el arco desde el electrodo a la pieza de trabajo. En algunos casos, esto crea problemas durante las aplicaciones automatizadas donde la alta frecuencia puede interferir e interrumpir el equipo de control. Este método de transferencia también puede desgastar el electrodo prematuramente, especialmente en soldaduras de gran volumen y de corta duración, lo que aumenta la necesidad de detener el proceso para afilar el electrodo de tungsteno.

Aunque se considera un proceso de soldadura exótico en el entorno de fabricación actual, la soldadura por plasma todavía se utiliza en una variedad de industrias donde el volumen de producción, la consistencia y el tiempo de inactividad mínimo son clave.

La soldadura por plasma, por otro lado, utiliza un arco piloto constante que permite la transferencia del arco sin alta frecuencia. Esto elimina la interferencia del sistema de control y permite una transferencia confiable y precisa para ciclos de producción más largos.

Además de las funciones disponibles en la fuente de poder de soldadura por plasma, como control de corriente, control digital de gas (que mantiene el flujo de gas dentro con ajustes de amperaje) y sincronización de pulsos y puntos, la antorcha de soldadura por plasma puede ayudarlo a ajustar las características del arco. . Estos incluyen lo siguiente:

Esto permite una gran flexibilidad para mejorar aún más el proceso y adaptarlo a muchas aplicaciones.

Puede utilizar una variedad de gases para mejorar el proceso de soldadura. Por ejemplo, puede utilizar argón mezclado con entre un 2% y un 5% de hidrógeno como gas de plasma o como gas protector en combinación con argón puro.

Gas plasma de argón combinado con un gas protector de argón/hidrógeno . El aumento de la entrada de calor del gas protector reduce la tensión superficial del material y permite velocidades de desplazamiento más rápidas.

El arco enfocado y la alta concentración de calor le permiten alcanzar velocidades de desplazamiento más rápidas en algunas aplicaciones.

Esto puede verse como un beneficio inmediato en aplicaciones repetitivas donde se requiere una producción de gran volumen.

Los dos modos de operación de la soldadura por plasma generalmente se denominan plasma blando y ojo de cerradura.

La diferencia entre el modo de ojo de cerradura y el modo de plasma blando (sin ojo de cerradura) es básicamente la configuración de los consumibles y los parámetros de la antorcha. En el modo de ojo de cerradura, el electrodo está alejado del orificio de la punta, lo que permite que el calor del arco de plasma se concentre en un área más pequeña. En este modo, es posible configurar los parámetros y configuraciones de la antorcha para permitir que la corriente de plasma perfore materiales de hasta 0,39 pulgadas de espesor, logrando una penetración total sin necesidad de preparar la junta.

En el modo sin ojo de cerradura (plasma blando), el electrodo se coloca más cerca del orificio de la punta. Esto disminuye el foco del arco y, en combinación con amperajes, gas de plasma y caudal seleccionados, puede lograr todos los beneficios del proceso de plasma sin necesidad de soldaduras de penetración total.

Una configuración de soldadura por plasma es similar a la soldadura TIG convencional, excepto por el plasma separado y los gases protectores y la forma en que se transfiere la corriente para activar el arco. El gráfico es una representación visual del proceso de soldadura por plasma a través del propio soplete.