دستگاه جوش پلاسما از چه قسمت هایی تشکیل شده است؟

تورچ (Torch)

در تورچ جوشکاری PAW یک الکترود تنگستنی درون نازل مسی که دهانه کوچکی در نوک آن تعبیه شده قرار دارد. اولین قوس الکتریکی که به وجود می آید، بین الکترود و نازل است. سپس این قوس به کمک جریان مثبت منفی که به قطعه کار متصل است، به طرف آن هدایت می شود.با خروج قوس و گاز پلاسما از میان دهانه مشعل تمرکز زیادی از حرارت روی فضایی بسیار کوچک ایجاد می شود و جوشکاری انجام می گیرد.

پلاسما (Plasma)

در هنگام شروع قوس الکتریکی، منبع قدرت پلاسما با تولید کمترین صدا شروع به کار می کند. با پیشرفت این دستگاه ها، امروزه درز گیری اجزای الکترونیکی نیز با روش جوشکاری PAW انجام می گیرد. برخلاف جوشکاری GTAW که با دخالت الکتریکی ممکن بود آسیب هایی به اجزای حساس الکترونیکی وارد شود، منبع قدرت پلاسما بدون نیروی الکتریسیته نیز کارایی دارد.

منبع پلاسما دامنه وسیعی از فرکانس ها را برای کاربردهای پالسی در اختیار قرار می دهد. حتی گاهی اوقات این فرکانس ها به بالاتر از 10KHz نیز می رسد. توزیع حرارت پلاسما در جوش، فاصله بحرانی گریز جوش را نسبت به جوش GTAW کمتر می کند. این مشعل قابلیت خنک شدن با استفاده از آب را نیز دارد.این خنک سازی، طول عمر نازل و الکترود ها را تا حد زیادی افزایش می دهد. نوع نوک نازل پلاسما و سایز آن بسته به فلز جوش، شکل جوشکاری و عمق جوشی که باید شکل گیرد، انتخاب می شود.

قوس الکتریکی (Electrical Arc)

قوس الکتریکی ایجاد شده در دستگاه PAW پایداری بالایی دارد. بنابراین در طول جوشکاری از وزش و انحراف قوس می کاهد و اپراتور را قادر می سازد از وسایل شروع کننده قوس در نزدیکی و مجاورت محل اتصال جوش برای نفوذ بهتر حرارت استفاده کند.

چگالی انرژی قوس در جوش پلاسما در حدود 3 برابر انرژی قوس در GTAW است. بنابراین تا حدود زیادی از شکستگی و تغییر شکل جوش جلوگیری می کند. همین امر سبب ریزدانه شدن فلز جوش و بالا رفتن سرعت جوشکاری می گردد. این جوش حتی در کمتر از 0.005 ثانیه نیز کامل می شود.

منبع برق (Power Source)

منبع برق لازم برای جوشکاری قوسی پلاسما، منبع توان با جریان مستقیم است. ژنراتورها و رکتیفایرهایی (Rectifier) که برای جوشکاری PAW استفاده می شوند، از این نوع منابع هستند. ولتاژ 70 ولت به بالا برای جوشکاری قوسی پلاسما مناسب است.

رکتیفایرها نسبت به ژنراتورهای DC طرفدار بیشتری دارند. در صورتی که اپراتور قصد کار کردن با هلیوم به عنوان گاز بی اثر را داشته باشد، نیازمند مدار باز با ولتاژ بیشتر از 70 ولت است. این ولتاژ بالا توسط یک سری عملیات با دو منبع توان به دست می آید. البته می توان با گاز آرگون کار را شروع کرد و سپس آن را با هلیوم عوض کرد.

به طور کلی جریان 50 تا 350 آمپر، ولتاژ بین 27 تا 31 ولت به همراه نرخ جریان گاز بین 2 تا 40 لیتر بر دقیقه، حالت ایده آل برای جوشکاری پلاسما هستند.

گاز محافظ (Shielding Gas)

گاز اصلی جوشکاری پلاسما به طور معمول آرگون (Ar) است. هوا، هیدروژن و یا هلیوم نیز محافظت خوبی از حوضچه مذاب به عمل می آورند. عمده ترین فاکتور تأثیرگذار روی کارایی گاز محافظ چگالی (دانسیته) گاز است. آرگون تقریبا 3.1 برابر از هوا و 10 برابر از هلیوم سنگین تر است.

آرگون پس از اینکه از نازل تورچ خارج شد، پوششی روی منطقه جوشکاری ایجاد می کند. در حالی که هلیوم، به این علت که از آرگون سبک تر است، بیشتر تمایل به افزایش منطقه محافظت نازل دارد. تجربه نشان داده که برای ایجاد اثرات حفاظتی معادل، مخلوط این دو گاز در حالی که جریان هلیوم 2 تا 3 برابر جریان آرگون باشد، بهینه است.

گاز هلیوم حرارت بیشتری در مقایسه با آرگون ایجاد می کند. مزیت این گرما، آن جایی خودش را نشان می دهد که هدف، جوشکاری مواد ضخیم باشد. هر دو گاز با جریان الکتریکی مستقیم قوس پایدار و مطلوبی ایجاد می کنند. هنگام کار با جریان متناوب که بیشتر در جوشکاری آلومینیوم و منیزیم کاربرد دارد، آرگون باعث ایجاد قوس پایدارتر و عملیات تمیزکنندگی بهتری می شود.