A Soldagem a Plasma

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Os parâmetros como o grau de colisão, a força do arco, e a densidade de energia sobre a peça de trabalho, e outras características são principalmente funções de:

• A corrente do plasma;

• O diâmetro e forma do orifício;

• O tipo de gás de orifício;

• A taxa de escoamento do gás de orifício;

• O tipo de gás de revestimento.

Obs.: As diferenças fundamentais entre os processos de trabalho a arco com plasma dependem das combinações dos 5 fatores acima citados, que podem ser ajustados para obter energias termicamente muito altas ou muito pequenas.

Exemplo: Para o processo de corte, serão necessários: alta concentração de energia e velocidade do jato de plasma, consequentemente será preciso, alta corrente, diâmetro de orifício pequeno, alta taxa de escoamento de gás de orifício com alta condutividade elétrica. Já para o processo de soldagem, é preciso um jato de plasma de baixa velocidade i.e., orifício maior, baixas correntes do arco e taxas de escoamento dos gases menores.

Para um jato de plasma de forma cilíndrica, se o comprimento for variado dentro de limites razoáveis, a área de entrada do calor e a sua intensidade permanecerão praticamente constantes, enquanto no processo GTAW, se o arco tiver uma forma cônica, o calor que entra na peça de trabalho varia proporcionalmente ao quadrado do comprimento do arco.

O jato do plasma concentrado permite o uso de uma distância maior da tocha para a peca, e reduz o nível de perícia do operador na manipulação da tocha. As dimensões usadas para soldar materiais com dimensões pequenas numa corrente de aproximadamente 10 A, chegam a 1/4in.(6.4mm) para o PAW e 0.06in. (1.5mm) para o processo GTAW.

1.3.3 - Ignição do Arco

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O arco é iniciado com o auxílio de um gerador de alta freqüência. O bocal de constrição é conectado ao terminal positivo da fonte de potência, através de um resistor limitando a corrente. Um arco piloto de baixa corrente é iniciado entre o eletrodo e o bocal pelo gerador de alta freqüência e o circuito é fechado através o resistor. O gás ionizado do arco piloto forma um caminho de baixa resistência entre o eletrodo e a peça. Quando a fonte de potência é ligada, ocorre ignição do arco principal entre o eletrodo e a peça de trabalho. Depois de deste arco estabelecido, o arco piloto deve ser extinto.

FIGURA 07 - Detalhe para o circuito elétrico do processo PAW

1.3.4 - Sistema de Controle de Plasma:

É um esquema que controla o funcionamento do plasma. Ele consta de dispositivos para estabelecer o fluxo de gases do plasma e de revestimento, fornece uma entrada para tubulações de gases e água. Pode ou não fornecer um circuito de alta freqüência para ignição do arco piloto. Pode existir também um regulador da taxa de escoamento do gás do plasma, e um sistema de circulação de água.

1.4 – Aplicações

Os processos industriais nos quais o processo PAW pode ser utilizado dependem do tipo de arco de Plasma. Alguns dos processos que o utilizam são citados logo a seguir:

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• Área automotiva

• Fabricação de eletrodos

• Industria de móveis

• Fabricação de aviões

• Industria aeroespacial

• Fabricação de equipamentos clínicos • Solda de tubos

Os exemplos que são dados logo a seguir são referentes ao processo PAW chamado de Micro Plasma. No último caso é exibida uma soldagem PAW convencional.

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FIGURA 08 - Baterias

FIGURA 09 - Marca Passos

FIGURA 10 - Interruptores FIGURA 1 - Fórceps

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FIGURA 12 - Solda de Tubos 1.5 – Equipamentos

Um sistema manual de soldagem a arco com plasma consiste numa tocha, um dispositivo de controle, fonte de potência, alimentação de gás de orifício, de gás de proteção, fonte de refrigeração da tocha e outros acessórios tais como, uma chave “on-off” , medidores de fluxo de gás, e um controle de corrente a distância, conforme mostrado na figura abaixo.

FIGURA 13 - Equipamento para soldagem PAW

Sistemas mecanizados são usados para soldar em altas velocidades com penetração profunda e altas correntes. Uma instalação mecanizada consta de uma fonte de potência, uma unidade de controle, uma tocha com carrinho para translação, fonte de refrigeração, gerador de alta e sistema de fornecimento de gás de proteção. Acessórios como o controle de tensão e o sistema de alimentação de metal de adição podem ser incluídos se necessário. Existem disponíveis tochas mecanizadas para soldagem acima de 500A em DCEN.

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1.5.1 - Tochas

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As tochas do processo PAW são mais complexas do que no GTAW conforme pode ser visto nas figuras logo a seguir. Uma série de passagens é necessária para alimentar a tocha, com gás de orifício, de proteção, o líquido de refrigeração para resfriar o conjunto do bocal de constrição.

Tocha manual

Ela é geralmente leve e tem uma maçaneta, algum dispositivo de segurança para posicionar o eletrodo de tungstênio e conduzir a corrente até ele, além das tubulações acima citadas. A tocha manual varia de 70 a 90° de ângulo e o bocal é feito de cobre.

Tocha mecanizada

É parecida com a tocha manual, exceto que ela é projetada com linhas retas e outras configurações de equilíbrio na fixação. É muito usada com a polaridade variável (ondas quadradas em AC) para soldar com alumínio.