پلاسما
واژه پلاسما به معنی گاز یونیزه شده است. ولی به دلیل اینکه این گاز در این درجه حرارت و حالت از قانون گازها پیروی نمی‌کتد حالت چهارم وجود ماده به آن گفته می‌شود (جامد، مایع، گاز، پلاسما). چنانچه هوا یا گازدر قوس الکتریکی شرایط گزار به حالت پلاسما را بیابد قوس مربوط دارای انرژی حرارتی بسیار زیادی خواهد شد. در روش جوشکاری پلاسما با گازهای خنثی درجه حرارت به بالای ۲۰۰۰۰ هزار درجه سانتیگراد می‌رسد و انرژی قوس بسیار متمرکز‌تر و پایدار‌تر از روش جوشکاری با گاز محافظ و الکترود تنگستنی TIG است.
جوشکاری با قوس پلاسما
طرح کلی این روش شبیه جوش قوس تنگستن – گاز یا قوس فلز – گاز است با این تفاوت که در این نوع دستگاهای قوس الکتریکی اولیه در دهانه ورودی نازل گاز بی اثر به وجود می‌آید که در نتیجه آن گازهای بی اثر هنگام ورود به نازل بر اثر حرارت بالا یونیزه می‌شوند و محیط پلاسمایی پدید می‌آورند. این پلاسما به قوس الکتریکی بین تنگستن و فلزی که جوش داده می‌شود، منتقل شده و به علت دارا بودن حرارت بسیار بالا سرعت و کیفیت جوشکاری به نحوه چشمگیری افزایش می‌یابد. به علت دستیابی به حرارت‌های بسیار بالا که با این روش قابل دسترسی است از این تکنیک در برش فلزات نیز استفاده می‌شود.
در جوشکاری با قوس پلاسما قوسی تولید می‌شود که بسیار بلندتر، داغتر و قابل کنترل از قوس ایجاد شده در جوشکاری تیگ است. هرگاه شدت جریان کم باشد، کمتر از ۱۰۰ آمپر، می‌توان جوشکاری موسوم به جوشکاری با قوس سوزنی انجام داد. از این قوس بلند و سوزن مانند برای اتصال قطعات بسیار نازک فلز ، به ضخامت ۰/۰۲ تا ۳ میلیمتر استفاده می‌کنند.
مزایای جوشکاری قوسی پلاسما
- نیاز به مهارت کمتر اوپراتور به دلیل تلرانس خوب قوس در مقابل نامیزانی
- نرخ جوشکاری بالا
- قابلتی نفوذ بالا یا اثر سوراخ کلید
- دقت بالا
- جوشکاری قطعات کوچک
کاربرد جوشکاری قوس پلاسما
جوشکاری پلاسما کاربردهای فراوان و گوناگونی دارد. بطور کلی برش و تعمير قالب‌ها در صنعت با استفاده از پلاسما در حال رشد است. منبع قدرت ميکروقوس اين توانايي را دارد که قوسی با جريان پايين ايجاد کند و راهی موثر برای تعمير و شکافهای کم و جزيی و گودی‌های ناشی از استفاده نادرست و فرسودگی و تعمير اصولی و عمليات حرارتی داشته باشد.
برای جوش لبه‌های بيرونی فرايند پلاسما به استفاده از طول قوسی بلندتر و پايدار که به مهارت زيادی در کنترل حوضچه نياز ندارد توصيه می‌کند. در مواجه با گوشه‌های درونی شکافها، الکترود تنگستنی GTAW/TIG می‌تواند انجام فرايند جوش را بهتر کند. در جوشکاری، تسمه‌ها توسط پلاسما، انتقال قوس به قطعه کار، با کار کردن بر روی لبه‌های اتصال بطور پيوسته صورت می‌گيرد. در کاربردهای اتوماتيک در جوش‌های طويل و بلند، نيازی به کنترل فاصله نيست و اين فرآيند نياز کمتری به تعمير اجزای مشعل دارد. تيوب و لوله از نورد تيوب و به وسيله رول‌های فرم دهنده مواد و جوشکاری لبه‌ای در محل جوش توليد می‌شوند. کارايی و بازده نورد تيوب به سرعت جوشکاری و مجموع زمان‌های صرف شده در جوشکاری بستگی دارد.
جوشکاری پلاسما ويژگی‌های مهم و سودمندی دارد. برای مثال، افزايش سرعت جوشکاری تيوب، جوش‌هايی با کيفيت مناسب بخاطر پايداری و ثبات قوس و افزايش عمر نوک الکترود را می‌توان نام برد.
جوشکاری قطعات کوچک
در فرايند پلاسما، قوس می‌تواند آهسته و آرام و در عين حال ثابت و پيوسته در نوک سيم‌ها يا ديگر اجزای کوچک شروع شود و دوره زمانی دوباره کاری جوش را بسيار کوتاه کند. اين خصوصيت در زمان جوشکاری اجزايی مانند سوزن‌ها، سيم‌ها، فيلامان‌های لامپ‌ها، ترموکوپل‌ها، ميله و ستون‌ها و حتی ابزارهای جراحی سودمند است.
ابزار برش و تعمير قالب‌ها
در حالی که صنعت تعمير در تلاش است که به شرکت‌هايی که می‌خواهند از اجزايی که دارای شکافهای باريک و فرورفتگی‌های ناشی از استفاده نادرست و فرسودگی، دوباره استفاده کند کمک نمايد، منبع قدرت ميکروقوس جديد اين توانايی را دارد که قوسی آرام با جريان پايين ايجاد کند و راهی موثر برای تعميرات اصولی وعمليات حرارتی داشته باشد. از فرايند ميکرو TIG و هم از ميکرو پلاسما به عنوان ابزارهای برشی و تعمير قالب‌ها استفاده می‌شود. برای لبه‌های بيرونی، قوس در فرايند پلاسما پايداری بيشتری دارد و مستلزم داشتن مهارت زيادی در کنترل حوضچه مذاب نيست. در هنگام مواجه شدن با گوش‌های درونی و شکافها، الکترود تنگستنی فرايند GTAW / TIG می‌تواند دسترسی به آنها را راحت‌تر کند.
جوشکاری تسمه‌های فلزی
فرايند پلاسما اين امکان را فراهم می‌کند که انتقال قوس بين قطعه کار و با کار کردن در لبه‌های اتصال جوش ثابت و پايدار باشد. در کاربردهای اتوماتيک، کنترل طول قوس در جوش‌های بلند ضروری نيست و نياز کمتری به تعمير و نگهداری اجزای مشعل دارد. اين فرايند مخصوصاً در کارهايی با حجم بالا و در جايی که مواد گازهايی به هوا منتشر می‌کنند ودارای سطوح آلوده هستند مناسب است.
جوشکاری نورد تيوب
تيوب‌ها و لوله‌ها از نورد تيوب و با گرفتن تسمه‌های پيوسته و نزديک کردن لبه‌های آن تا در محل جوش به هم برخورد کنند توليد می‌شوند. در اين نقطه فرايند جوشکاری ذوبی و گداختن لبه‌های تيوب انجام می‌شود. بازده و کارايی نورد تيوب به سرعت و مجموع زمان‌های صرف شده در جوشکاری بستگی دارد. در زمان ساخت نوردها هميشه ميزان خاصی از آهن قراضه توليد می‌شود. بنابراين از مهمترين موضوعات برای کاربران نورد تيوب اين‌ها هستند.
- حداکثر سرعت قابل حصول در جوشکاری نورد تیوب
- کيفيت و استحکام مناسب جوش بخاطر پايداری قوس
- حداکثر زمان عمر نوک الکترود جوشکاری
