Cos'è la saldatura al plasma?

La saldatura al plasma viene utilizzata in una vasta gamma di settori in cui il volume di produzione, la coerenza e i tempi di fermo minimi sono fondamentali. Ecco alcuni fatti di base sul processo e su come differisce dai processi di saldatura più convenzionali e tradizionali. Immagini Getty

Il plasma è un gas caldo e ionizzato costituito da un numero approssimativamente uguale di ioni caricati positivamente ed elettroni caricati negativamente. Le caratteristiche del plasma sono significativamente diverse da quelle dei normali gas neutri, motivo per cui è considerato un quarto stato della materia distinto.

In poche parole, il plasma è un gas che è stato surriscaldato fino al punto in cui diventa altamente conduttivo. Nei processi di saldatura e taglio, ciò consente il trasferimento di corrente elettrica. La temperatura di un arco plasma può raggiungere i 30.000 gradi F.

La saldatura al plasma, introdotta per la prima volta come processo di saldatura all'inizio degli anni '60, veniva utilizzata in applicazioni speciali a bassa corrente (microplasma) da 0,5 A o inferiori, o fino a 500 A per applicazioni nell'industria pesante.

Sebbene sia considerato un processo di saldatura esotico nell'ambiente produttivo odierno, la saldatura al plasma è ancora utilizzata in una vasta gamma di settori in cui il volume di produzione, l'uniformità e i tempi di fermo minimi sono fondamentali. Ecco alcuni fatti di base sulla saldatura al plasma e in che modo differisce dai processi più convenzionali e tradizionali.

Queste caratteristiche sono utili quando si producono oggetti come recipienti a pressione, componenti aerospaziali, sensori di flusso, soffietti saldati sui bordi, batterie e dispositivi medici.

A differenza della saldatura TIG dove l'elettrodo di tungsteno è esposto all'atmosfera dopo il ciclo di saldatura, nel processo al plasma l'elettrodo è segregato all'interno della camera della torcia e protetto da una protezione antigas. Ciò consente all'elettrodo di rimanere nelle stesse condizioni per periodi di tempo più lunghi. Nelle applicazioni automatizzate, ciò migliora notevolmente la produttività perché riduce la necessità di interrompere il processo di saldatura per affilare l'elettrodo.

Per evitare la contaminazione durante il processo TIG, è necessario utilizzare l'alta frequenza per trasferire l'arco dall'elettrodo al pezzo da saldare. In alcuni casi, ciò crea problemi durante le applicazioni automatizzate in cui l'alta frequenza può interferire e interrompere le apparecchiature di controllo. Questo metodo di trasferimento può anche usurare prematuramente l'elettrodo, soprattutto nelle saldature ad alto volume e di breve durata, aumentando la necessità di interrompere il processo per affilare l'elettrodo di tungsteno.

Sebbene sia considerato un processo di saldatura esotico nell'ambiente produttivo odierno, la saldatura al plasma è ancora utilizzata in una vasta gamma di settori in cui il volume di produzione, l'uniformità e i tempi di fermo minimi sono fondamentali.

La saldatura al plasma, invece, utilizza un arco pilota costante che consente il trasferimento dell'arco senza alta frequenza. Ciò elimina le interferenze del sistema di controllo e consente un trasferimento affidabile e accurato per cicli di produzione più lunghi.

Oltre alle funzioni disponibili sul generatore per saldatura al plasma, come il controllo della corrente, il controllo digitale del gas (che mantiene il flusso di gas all'interno con le impostazioni dell'amperaggio) e la temporizzazione degli impulsi e dei punti, la torcia per saldatura al plasma può aiutare a regolare con precisione le caratteristiche dell'arco . Questi includono quanto segue:

Ciò consente una grande flessibilità per migliorare ulteriormente il processo per adattarlo a molte applicazioni.

È possibile utilizzare una varietà di gas per migliorare il processo di saldatura. Ad esempio, è possibile utilizzare l'argon miscelato con una percentuale di idrogeno dal 2% al 5% come gas plasma o come gas di protezione in combinazione con argon puro.

Gas plasma argon combinato con un gas di protezione argon/idrogeno . Il maggiore apporto di calore proveniente dal gas di protezione riduce la tensione superficiale del materiale e consente velocità di viaggio più elevate.

L'arco focalizzato e l'elevata concentrazione di calore consentono di raggiungere velocità di spostamento più elevate in alcune applicazioni.

Ciò può essere visto come un vantaggio immediato nelle applicazioni ripetitive in cui è richiesta una produzione in grandi volumi.