جوشکاری پلاسما یک تکنیک جوشکاری همه کاره و با کارایی بالا است که می تواند، برای تولید جوش های با کیفیت بالا مورد استفاده قرار گیرد و در بسیاری از بخش های صنعتی مثل: در صنعت ساخت و ساز فلزی، در صنعت خودرو و در صنعت هوافضا استفاده می شود، در این مقاله قصد داریم جوشکاری پلاسما را به طور کامل برای شما توضیح دهیم، تا آخر این مقاله با ما همراه باشید.
جوشکاری پلاسما چیست؟
جوشکاری قوس پلاسما (PAW) یک فرآیند جوشکاری ذوبی می باشد که از یک الکترود غیر مصرفی و یک قوس پلاسمای الکتریکی برای جوشکاری فلزات استفاده می کند. این فرآیند مشابه جوشکاری تنگستن گاز خنثی (TIG) می باشد، با این تفاوت که الکترود معمولا از تنگستن توریم ساخته می شود. طراحی منحصر به فرد آن پرتوی متمرکزتر از جوشکاری (TIG) تولید می کند و آن را به انتخابی عالی برای فلزات نازک و ایجاد جوش های عمیق و باریک تبدیل می کند. جوشکاری پلاسما اغلب برای جوشکاری فولاد ضد زنگ، آلومینیوم استفاده می شود. این فرآیند همچنین می تواند فلزات را برش دهد.
بیشتر بخوانید: جوشکاری چیست؟ + معرفی 4 سبک رایج جوشکاری
فرآیند جوشکاری پلاسما
فرآیند جوشکاری پلاسما ایجاد قوس بین الکترود تنگستن غیر مصرفی و قطعه کار می چرخد. پلاسما دارای یک ویژگی طراحی منحصر به فرد است که در آن الکترود در داخل بدنه مشعل قرار دارد. این امر به پلاسمای قوس اجازه می دهد تا جدا از پوشش گاز محافظ از مشعل خارج شود و دهانه باریک نازل، سرعت جریان گاز پلاسما را افزایش می دهد و امکان نفوذ عمیق تر را فراهم می کند. در حالی که فلز پرکننده در لبه جلویی حوضچه جوش قرار می گیرد، اما در ایجاد جوش های پاس ریشه این طور نیست.
پیچیدگی مشعل جوشکاری پلاسما آن را از جوشکاری قوس تنگستن گازی متمایز می کند. مشعل های جوشکاری پلاسما در دماهای بسیار بالا کار می کنند که می تواند نازل آن ها را ذوب کند و این امر باعث می شود که همیشه نیاز به خنک شدن با آب باشد. در حالی که این مشعل ها را می توان به صورت دستی کار کرد، امروزه اکثر تفنگ های جوشکاری پلاسما مدرن برای جوشکاری خودکار طراحی شده اند.
با تغییر قطر سوراخ و سرعت جریان گاز پلاسما 3 حالت عملیاتی می توان ایجاد کرد:
بیشتر بخوانید: چرا الکترود جوشکاری می چسبد؟
میکروپلاسما
میکروپلاسما از 0.1 تا 15 آمپر می باشد، قوس میکروپلاسما را می توان در جریان های جوشکاری بسیار کم کار کرد، قوس ستونی حتی زمانی که طول قوس تا 20 میلی متر تغییر می کند، پایدار است.
میکرو پلاسما به طور سنتی برای جوشکاری ورق های نازک (تا ضخامت 0.1 میلی متر) و مقاطع سیمی و توری استفاده می شود. قوس سفت سوزنی شکل، انحراف قوس و اعوجاج را به حداقل می رساند. اگرچه قوس معادل TIG پراکنده تر است اما منبع تغذیه ترانزیستوری جدیدتر TIG می توانند قوس بسیار پایداری را در سطوح جریان پایین تولید کنند.
بیشتر بخوانید: جوشکاری زیر آب چیست و چگونه انجام میشود؟ انواع آن کدام است؟
جریان متوسط پلاسما
جریان متوسط پلاسما 15 تا 200 آمپر می باشد، این فرآیند ویژگی های مشابه قوس تیگ است، اما به دلیل انقباض پلاسما، قوس سفت تر می باشد. اگرچه می توان سرعت جریان گاز پلاسما را برای بهبود نفوذ حوضچه جوش افزایش داد، اما خطر ورود هوا و گاز محافظ به دلیل تلاطم بیش از حد سپر گازی وجود دارد.
جریان متوسط پلاسما در حالت مذاب استفاده می شود، جایگزینی برای TIG معمولی می باشد، مزایای آن نفوذ عمیق تر (از جریان گاز پلاسمای بالاتر) و تحمل بیشتر در برابر آلودگی سطحی از جمله پوشش ها (الکترود درون بدنه مشعل) است. عیب اصلی آن حجیم بودن مشعل می باشد که جوشکاری دستی را دشوارتر می کند. در جوشکاری مکانیزه باید توجه بیشتری به نگهداری مشعل شود تا عملکرد مداوم تضمین شود.
بیشتر بخوانید: جوشکاری کاربیت چیست؟
پلاسمای سوراخ کلید
پلاسمای سوراخ کلید بیش از 100 آمپر می باشد، با افزایش جریان جوشکاری و جریان گاز پلاسما، یک پرتو پلاسمای بسیار قدرتمند ایجاد می شود که می تواند، مانند: جوشکاری با لیزر و پرتو الکترونی به نفوذ کامل در ماده دست یابد. در حین جوشکاری سوراخ به تدریج فلز را برش می دهد و حوضچه جوش مذاب در پشت آن جریان می یابد تا تحت نیروهای کشش سطحی، مهره جوش را تشکیل دهد. این فرآیند را می توان برای جوشکاری مواد ضخیم تر (تا 10 میلی متر از فولاد ضد زنگ) در یک پاس استفاده کرد.
این فرآیند نفوذ عمیق و سرعت جوشکاری بالا دارد و در مقایسه با قوس TIG می تواند در صفحاتی با ضخامت 10 میلی متر نفوذ کند اما با تکنیک تک پاس معمولا ضخامت به 6 میلی متر محدود می شود. روش های معمول استفاده از حالت سوراخ کلید با پرکننده برای اطمینان از پروفیل صاف جوش (بدون بریدگی زیرین) است.
برای ضخامت های تا 15 میلی متر از آماده سازی اتصال وی شکل با سطح ریشه 6 میلی متر استفاده می شود، از تکنیک دو پاس استفاده می شود و در اینجا پاس اول به صورت خودکار و پاس دوم در حالت مذاب با افزودن سیم پرکننده انجام می شود.
از آنجایی که پارامترهای جوشکاری سرعت جریان گاز پلاسما و افزودن سیم پرکننده (به داخل سوراخ کلید) باید به دقت متعادل شوند تا پایداری سوراخ کلید و حوضچه جوش حفظ شود، این تکنیک فقط برای جوشکاری مکانیزه مناسب می باشد، اگرچه می توان از آن برای جوشکاری موضعی، معمولا با پالس جریان استفاده کرد، اما معمولا در جوشکاری با سرعت بالا از مواد ورق ضخیم تر (بیش از 3 میلی متر) در حالت تخت استفاده می شود. هنگام جوشکاری لوله شیب خروجی جریان و جریان گاز پلاسما باید به دقت کنترل شود تا سوراخ کلید بسته شود بدون اینکه سوراخی باقی بماند.
کاربردهای رایج جوشکاری پلاسما
جوشکاری پلاسما به طور گسترده ای در بخش های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد، کاربردهای آن شامل: صنایع خودروسازی، هوافضا، کشتی سازی، طراحی ماشین آلات صنعتی و پتروشیمی می باشد. این فرآیند برای ساخت لوله ها، مخازن، سازه های فلزی، قطعات موتور و ابزارهای برش مورد استفاده قرار می گیرد. جوشکاری پلاسما برای انواع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد و بسیار مورد توجه می باشد، زیرا به بهبود بهره وری، کیفیت و کارایی در ساخت و ساز ها کمک ویژه ای می کند.
بیشتر بخوانید: تأثیر تکنیک‌های پیشرفته در افزایش کیفیت و ایمنی تعمیرات و جوشکاری
جوشکاری پلاسما در صنعت ساخت و ساز فلزی
جوشکاری پلاسما در صنعت ساخت و ساز فلزی کاربردهایی دارد، از جمله: برای اتصال سازه های فولادی، تیرها، قاب ها و سایر عناصر سازه ای استفاده می شود. این فرآیند جوش های قوی و بسیار زیبا ایجاد می کند که در برابر تنش مکانیکی و عناصر مقاوم هستند. این روش همه کاره می باشد و می توانید برای جوشکاری فلزات با ضخامت ها و ترکیبات مختلف استفاده می شود.
بیشتر بخوانید: معرفی بهترین مدل‌های اینورتر جوشکاری: راهنمای انتخاب برای حرفه‌ای‌ها
جوشکاری پلاسما در صنعت خودرو
جوشکاری پلاسما در ساخت و مونتاژ قطعات خودرو استفاده می شود، روش موثر برای ایجاد جوش های دقیق و با کیفیت بالا روی بدنه، شاسی، سیستم های اگزوز و خازن سوخت می باشد.جوشکاری پلاسما استحکام و دوام بالایی را ارائه می دهد که تضمینی ایمن و طول عمر وسایل نقلیه را می دهد و جوش های تمیز که مطابق استانداردهای زیباشناسی صنعت خودرو است.
بیشتر بخوانید: جوشکاری ترمیت چیست؟ + بررسی مزایا، معایب و کاربردهای آن
جوشکاری پلاسما در صنعت هوافضا
صنعت هوافضا برای تضمین قابلیت اطمینان و ایمنی هواپیماها و ماهواره‌ها به جوش‌هایی با کیفیت استثنایی نیاز دارد. جوشکاری پلاسما می‌تواند جوش‌های دقیق، قوی و بدون نقصی ایجاد کند و برای اتصال سازه‌های هواپیما، مخازن سوخت، لوله‌کشی و سایر اجزای حیاتی استفاده میشود. این فرآیند جوش‌های سبک و محکمی تولید می‌کند که الزامات سختگیرانه عملکرد و ایمنی این صنعت پر تقاضا را برآورده می‌کنند.
سخن آخر
در این مقاله سعی کردیم جوشکاری پلاسما را به طور کامل برای شما بیان کنیم، اگر علاقه به یادگیری تعمیر اینورتر جوشکاری دارید، می توانید در دوره های ابزارآلات طباطبایی شرکت کنید، این آموزشگاه پس از پایان دوره به شما مدرک فنی حرفه خواهد داد و می توانید وارد بازار کار شوید.