Plasmahitsaus: mitä se on?
Plasma-metalli-inerttikaasuhitsauksessa plasmagas toimii lämmönlähteenä. Se ionisoituu plasmapolttimessa korkeataajuuksisilla impulsseilla, jolloin syttyy apuvalokaari (pilottivalokaari). Se palaa volframielektrodin ja suuttimen välillä ja ionisoi kaasupylvään suuttimen ja työkappaleen välillä. Tämä mahdollistaa kosketuksettoman sytytyksen päävalokaarelle, joka palaa elektrodin ja työkappaleen välillä. Suuttimen vesijäähdytys aiheuttaa plasman supistumisen lähes sylinterimäiseksi kaasupylvääksi. Tuloksena on suurempi energiatiheys kuin TIG-hitsauksessa. Plasmakaaren kovuutta voidaan säätää valitsemalla sopiva plasmasuutin ja plasmagasumäärä. Suuri suuttimen halkaisija yhdistettynä pieneen kaasumäärään tuottaa pehmeän valokaaren.
Pilottikaaren virta on yleensä 3–30 ampeeria. Plasmagas puristaa sen hieman ulos plasmasuuttimesta, jolloin se näkyy kirkkaana valopisteenä. Sulatusaltaan suojauksesta vastaa ulomman suojakaasusuuttimen ja plasmasuuttimen välille syötetty kaasu. Se ympäröi plasmakaaren ja pitää ilmakehän vaikutukset loitolla.
Sopiva plasmahitsausmenetelmä jokaiselle levyn paksuudelle
Tungsten-plasmahitsausta käytetään kolmessa eri menetelmässä:
Mikroplasmahitsaus
Tämän tekniikan käyttöalue ulottuu 0,01 millimetrin paksuisen kalvon hitsaamisesta kontaktien ja metalliverkkojen hitsaamiseen sekä erittäin ohuiden levyjen hitsaamiseen. Hitsausvirran voimakkuus alkaa vain 0,5 ampeerista.
Läpipainotekniikka
Tällä hitsausmenetelmällä hitsataan materiaaleja, joiden paksuus on enintään noin kolme millimetriä. Materiaali vain sulatetaan, mutta sitä ei lävistetä.
Rei'itysmenetelmä
Tätä menetelmää käytetään materiaaleissa, joiden paksuus on vähintään kolme millimetriä. Plasmavirta läpäisee työkappaleen kokonaan ja muodostaa ns. hitsausreiän. Valokaari johtaa hitsaussuuntaan sulaneen metallin hitsausreiän ympärille, jossa se jähmettyy kiinteäksi hitsaussaumaksi. Pintajännitys estää sulan putoamisen. Hitsausprosessin lopuksi hitsausvirta ja plasmagasupaine lasketaan, jolloin sula sulkee läpivientireiän.
Mitä kaasuja käytetään plasmahitsauksessa?
Kuten TIG-hitsaus, myös plasmahitsaus on mahdollista vain kaasujen avulla. Tarvitaan kaksi kaasua: plasmagas (keskikaasu) ja suojakaasu (ulkoinen kaasu).
Plasmagas
Plasma- tai keskuskaasuna käytetään lähes aina argonia (Ar), koska se ionisoituu helposti ja saavuttaa siten korkean ionisaatiotason. Plasmahitsauksessa kaasuja sekoitetaan myös osittain, esimerkiksi Ar:ta vetyyn (kromi-nikkeliteräksissä ja nikkelipohjaisissa seoksissa) tai Ar:ta heliumiin (alumiinissa, zirkoniumissa ja titaanissa), jotta lämmönsiirto lisääntyy ja hitsausnopeudet ovat suuremmat. Tarvittava virtausmäärä on polttimen tyypistä ja hitsausvirran voimakkuudesta riippuen 15–35 litraa minuutissa.
Suojakaasu
Suojakaasuna tai ulkoisena kaasuna käytetään yleensä myös argonia tai argon-vetyseosta. Maalattoman ja matalaseosteisen teräksen hitsauksessa voidaan käyttää myös aktiivista seoskaasua, joka koostuu hiilidioksidista tai hapesta ja argonista. Useimmissa tapauksissa plasmahitsauksessa molemmat kaasut (keskikaasu ja ulkokaasu) ovat samat. Tarvittava suojakaasun määrä on polttimen tyypistä ja hitsausvirran voimakkuudesta riippuen 3–12 litraa minuutissa.
Mitä etuja plasmahitsaus tarjoaa?
Suoraan verrattuna TIG-hitsaukseen plasmametallinertokaasuhitsaus on nopeampi, sen valokaari on vakaampi ja volframielektrodin kestävyys on parempi. Lämpö kohdistuu tarkemmin, mikä mahdollistaa syvemmän hitsausliitoksen. Lisäksi pilottikaari auttaa hitsaajaa manuaalisessa plasmahitsauksessa löytämään oikean aloituskohdan hitsausliitokselle nopeammin ja helpommin. Saumat ovat erittäin korkealaatuisia, huokosettomia ja roiskeettomia. Lisäksi vääntyminen on vähäisempää. Plasma-metallinertakaasuhitsaus ei ole aivan yhtä nopeaa kuin laserhitsaus, mutta se tarjoaa etuja raon ylittämisen, sijoitustoleranssien sekä investointi- ja käyttökustannusten suhteen.
Plasmahitsaus maailmanmarkkinajohtajan kaasuilla
Air Liquide on luotettava kumppanisi vakiokaasujen ja yksilöllisten kaasuseosten toimittajana. Kun kyse on seostamattomien terästen plasmahitsauksesta, ARCAL Prime on oikea valinta plasman ja suojakaasun osalta. Ei-rautametalleille suositellaan ARCAL Primea plasman ja ARCAL 31 N:ää suojakaasuna. Ruostumattomien terästen kohdalla on parasta käyttää ARCAL Primea ja ARCAL 15:tä yhdessä. Jälkimmäinen mahdollistaa hapettumattomat saumapinnat ruostumattoman teräksen hitsauksessa.
Haluatko yksityiskohtaista neuvontaa plasmahitsauksesta Air Liquiden kaasuilla tai onko sinulla kysyttävää tietystä tuotteesta? Ota meihin yhteyttä nopeasti ja kätevästi yhteydenottolomakkeella. Asiantuntijamme hoitavat pyyntösi luotettavasti ja ammattitaitoisesti.
