جوشکاری پلاسما روشی از جوشکاری صنعتی است که در آن از جریان گاز یونیزه با دمای بالا استفاده می‌شود. این روش دقت و سرعت بسیار خوبی دارد به همین دلیل بسیاری از صنعتگران علاقه بسیاری به یادگیری و استفاده از آن دارند. ازاین‌روی تصمیم داریم در این مقاله در مورد آموزش جوشکاری پلاسما و هر آنچه باید در مورد این روش بدانید را ارائه دهیم.
ابتدا بیایید در مورد کلمه پلاسما صحبت کنیم. اگر به جسم جامدی گرمای کافی بدهید آن را به مایع و اگر مایع را نیز به درجه‌ای از گرما برسانید، آن را به گاز تبدیل خواهید کرد. پلاسما زمانی تولید می‌شود که بتوانید به گاز گرما داده و آن را از حالت گاز بودن خارج کنید.
پلاسما حالت چهارم ماده محسوب می‌شود. این ماده دارای ذرات باردار و خنثی، با دمایی بین 20-30 درجه سانتیگراد است. در اثر گرما، اتم‌های این گاز یونیزه می‌شوند. یعنی یک یا چند الکترون از دست می‌دهند و به این ترتیب یون‌های مثبتی با رفتار جمعی حاصل می‌شود. رفتار جمعی یعنی ذرات پلاسما ندرتا به شکل مستقل عمل می‌کنند.
حال ممکن است با خود بگویید که چرا در جوشکاری به این حالت از ماده نیاز داریم؟ پاسخ ساده است؛ چون دمای بسیار بالایی دارد و می‌توانیم باانرژی متمرکز آن، برش و جوشکاری دقیق و عمیقی ایجاد کنید. اگر قرار باشد روی قسمت قوس‌دار یا حساس کار کنیم، جوشکاری پلاسما به دلیل یون‌های بارداری که دارد، بسیار دقیق و قابل‌کنترل‌تر خواهد بود.
قبل از اینکه نحوه کار جوشکاری پلاسما (PAW) را توضیح دهیم، ابتدا باید در مورد قوس الکتریکی ذهنیتی به دست آوریم. قوس الکتریکی یعنی بین دو الکترود که اختلاف‌پتانسیل زیادی دارند، جریانی برقرار می‌شود که فاصله بین دو الکترود را کاهش می‌دهد. یعنی هوا و گازی که بین دو الکترود وجود داشت یونیزه می‌شود. حال مسیر بین دو الکترود رساناست در نتیجه قابلیت انتقال نور شدید و گرمای زیادی فراهم می‌شود.
این موضوع در جوشکاری پلاسما بسیار به کار می‌آید؛ چون جرقه ایجاد شده لحظه‌ای نیست و پایدار است. تصور کنید که جرقه‌ای امتداد داشته و قطع نشود، قطعاً گرمای زیادی در آن نقطه ایجاد می‌شود که برای ذوب فلزات در جوشکاری مناسب است.
بسیاری این نوع جوشکاری را شبیه به جوشکاری TIG می‌دانند. خب در حالت کلی بله این دو روش شبیه هستند. در اینجا نیز الکترود اصلی از فلز تنگستن ساخته می‌شود. به تنگستن مقدار کمی توریم می‌زنند که نوعی عصر شیمیایی رادیواکتیو دار است. این کار را چرا انجام می‌دهند؟
پس تا اینجا نقطه مشترک بین روش جوشکاری پلاسما و TIG را متوجه شدید. حال تفاوت این دو روش را بررسی می‌کنیم.
طراحی خاصی در تورچ (مشعل جوشکاری) روش پلاسما وجود دارد که موجب دقت و تمرکز بالای جوشکاری می‌شود. به بیانی دیگر، در این روش، پرتویی متمرکزتر نسبت به حالت TIG ایجاد می‌شود. این موضوع برای جوشکاری فلزات نازک یا ایجاد جوش‌های عمیق و باریک کاربردی است. از دیگر مزایای این روش می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
از جوشکاری پلاسما اغلب برای جوش‌دادن آلومینیوم، فلزات دشوار یا فولاد ضدزنگ استفاده می‌شود. بااین‌حال، بسیاری از صنعتگران از آن برای برش فلز (برش پلاسما) نیز استفاده می‌کنند.
اکنون می‌دانید که قوس الکتریکی چیست. در فرایند جوشکاری با دستگاه جوش پلاسما، یک جریان الکتریکی قوی بین نوک الکترود (تنگستن) و سطح فلز برقرار می‌شود. این جریان بسیار قوی و داغ است؛ تا گرمای لازم برای ذوب فلز و جوش‌خوردنش فراهم شود. تنگستن در اینجا مصرف نمی‌شود فقط برای عبور جریان استفاده می‌شود.
نوع طراحی دهانه جوشکاری پلاسما طوری طراحی شده است که قوس پلاسما و گاز محافظ از دو مسیر متفاوت خارج می‌شوند. همین موضوع موجب حرارت دقیق، جوش تمیز و متمرکزتری نسب به روش‌های دیگر می‌شود. این در حالی است که در روش TIG مسیر خروج قوس الکتریکی و گاز محافظ یکی است.
باریک بودن دهانه نازل در دستگاه جوشکاری پلاسما باعث می‌شود که گاز با سرعت بیشتری خارج شود. به همین دلیل دمای کار در اینجا واقعاً بالاست و برای خنک‌شدن حتماً باید از سیستم خنک‌کننده آبی استفاده کرد. اگر تورچ خنک نشود، احتمال سوختن نازل وجود دارد.
جوشکاری پلاسما یکی از روش‌های بسیار عالی برای انواع جوشکاری محسوب می‌شود. این روش نیز مانند هر روش دیگری مزایا و معایبی دارد که به شرح زیر هستند:
نکته: در روش جوشکاری کی هول ممکن است دچار لب‌پریدگی یا (Undercut) شوید. برای جلوگیری از آن از مواد کمکی خاصی مانند فلاکس استفاده کنید.
یکی دیگر از معایب این روش دربرگرفتن تنگستن است. ابن موضوع زمانی اتفاق می‌افتد که جریان برق از توان الکترود تنگستن بیشتر باشد. این موضوع باعث باقی‌ماندن ذرات تنگستن در داخل جوش می‌شود.
همان‌طور که تا کنون متوجه شده‌اید، جوشکاری پلاسما روش بسیار کارآمدی است که مزایای بسیاری دارد. به همین دلیل از این نوع جوشکاری در بسیاری از صنایع استفاده می‌شود.
ساخت لوله‌های فولادی با این روش بسیار رایج است؛ چون سرعت و نفوذ عمیق فلز در این روش بالاست. ازآنجایی‌که در این روش به مواد پرکننده کمتری نیاز داریم و از طرفی سرعت بالایی نیز نسبت به روش‌های سنتی دارد، بسیاری از صنایع این روش را ترجیح می‌دهند.
در صنعت پزشکی دستگاه‌هایی وجود دارند که از قطعات ظریفی ساخته شده‌اند. این قطعات باید حتماً به‌صورت دقیق به هم متصل شوند وگرنه عملکرد خوبی نخواهند داشت. گل جوش‌های یکنواخت و ظریف در جوشکاری پلاسما این اطمینان را حاصل می‌کند.
بسیاری از مواقع در صنعت الکترونیک نیاز به جوشکاری ریز و ظریف وجود دارد. مثلاً:
در تمام موارد ذکر شده جریان پایین جوشکاری پلاسما اهمیت بسیاری دارد. زیرا قطعات گاهی اوقات کوچک و ظریف هستند و نباید حرارت زیادی در اثر جوشکاری به آن‌ها وارد شود.
اگر قصد استفاده از جوشکاری پلاسما را دارید، بهتر است بدانید که این نوع جوشکاری برای اغلب فلزات مانند آلومینیوم، برنز، فولاد آلیاژی، سرب، آهن، مس یا نیکل مناسب است. بااین‌حال گاه برای برخی فلزات از نظر هزینه چندان توصیه نمی‌شود. برای شروع آموزش جوشکاری پلاسما بهتر است اجزا تشکیل‌دهنده آن را نیز بشناسید.
اجزاء اصلی دستگاه جوشکاری پلاسما شامل موارد زیر می‌شود:
در مورد تورچ یا مشعل جوشکاری قبلاً گفتیم که باید حتماً با آب‌خنک شود. این قسمت مهم‌ترین قسمت دستگاه است که قبلاً در مورد طراحی متفاوت آن نسبت به سایر روش‌ها جوشکاری توضیح دادیم. شما می‌توانید نوک نازل خود را بسته به نوع فلز جوش‌پذیر تغییر دهید.
یکی از تفاوت‌های بین جوشکاری پلاسما با سایر روش‌های دیگر، وجود یک کنسول کنترل بین تورچ و منبع تغذیه است. این کنسول شامل شیرهای آب و گاز، مدار حفاظت تورچ، کنتورهای مجزا برای جریان گاز پلاسما و گاز محافظ واحد راه‌اندازی قوس با فرکانس بالا و منبع تغذیه برای قوس پیش‌ران است.
دستگاه جوشکاری پلاسما از برق مستقیم (DC) استفاده می‌کند. یعنی یکسوکننده (ژنراتور) حداقل 70 ولت ولتاژ مدار باز و ویژگی‌های کاهش ولتاژ دارد. به همین دلیل کنترل بهتری در تشکیل گل جوش فراهم می‌کند.
در دستگاه جوشکاری پلاسما از گازهای زیر استفاده می‌شود:
در برخی مواقع دستگاه جوشکاری پلاسما دارای تغذیه‌کننده سیم با سرعت ثابت است. متوانید سرعت این قطعه را از 254 میلی‌متر تا 3180 میلی‌متر در دقیقه تنظیم کنید.
جوشکاری پلاسما یکی از روش‌های دقیق و سریع برای جوشکاری انواع فلزات است. این روش در مقایسه با روش TIG دقیق‌تر و دارای توان جوشکاری عمیق‌تری است. به همین دلیل در بسیاری از صنایع مانند پزشکی، الکترونیک یا ساخت لوله‌های فولادی از آن استفاده می‌شود.
در میان آموزش روش‌های جوشکاری، روش پلاسما کمی زمان‌برتر است؛ چون کار با دستگاه جوشکاری پلاسما نیاز به‌دقت و مهارت زیادی دارد. اگر نیاز به ماشین‌های جوشکاری دارید، می‌توانید روی خدمات ما در شرکت کارا سازه حساب کنید.
پاسخ به پرسش‌های پرتکرار شما در این بخش گردآوری شده است:
تفاوت این دو نوع روش صرفاً در محل قرارگیری نوک الکترود است. در جوشکاری آرگون نوک الکترود خارج از سر پیک جوش قرار دارد. اما در دستگاه جوشکاری پلاسما این قسمت داخلی بدنه سر پیک جای دارد.
سه روش:
جوشکاری قوسی پلاسما PAW از جریان مستقیم DC که توسط ژنراتورها تأمین می‌شود استفاده می‌کند. این فرایند به ولتاژی در مدار باز با حداقل 70 ولت انرژی نیاز دارد.
شرکت صنایع جوش و برش کارا سازه در سال 1368 در استان مرکزی به منظور دستیابی به خودکفایی صنعتی و با توجه به نیاز کشور به ماشین‌آلات جوش و برش تاسیس شد. کارا سازه به عنوان تنها سازنده خط کامل تجهیزات اتوماتیک ساخت سازه‌های فولادی و بزرگترین تولیدکننده ماشین‌آلات و تجهیزات جوش و برش در ایران و خاورمیانه، در زمینه ساخت سازه‌های کشتی، لوله‌ها و شیرهای صنعتی بزرگ نیز فعالیت دارد.
تهران، بلوار میرداماد، خیابان شمس تبریزی، میدان نجم آبادی، پلاک 28، طبقه 3، واحد 3، کدپستی: 1919714389
تمامی حقوق مادی و معنوی این سایت متعلق به شرکت صنایع جوش و برش کارا سازه می‌باشد.
