Soudage à l'arc plasma :définition, fonctionnement, équipement, applications, avantages

Dans cet article, vous apprendrez qu'est-ce que le soudage à l'arc plasma ? et son principe de fonctionnement , équipement, types, applications, avantages, etc. Vous pouvez également télécharger un fichier PDF de ce post à la fin.

Qu'est-ce que le soudage à l'arc plasma ? ?

Soudage à l'arc plasma est un procédé de soudage à l'arc utilisant la chaleur produite par un arc comprimé entre une électrode non consommable en tungstène et une autre pièce (procédé à arc transféré) ou une buse de constriction refroidie à l'eau (procédé à arc non transféré).

Le plasma est un mélange gazeux d'ions positifs, d'électrons et de molécules de gaz neutre. Le processus d'arc transféré produit des jets de plasma à haute densité d'énergie et peut être utilisé pour le soudage et le coupage à grande vitesse de céramiques, d'alliages de cuivre, d'aciers, d'aluminium, d'alliages de nickel et d'alliages de titane.

Le processus d'arc non transféré produit un plasma de densité d'énergie relativement faible. Il est utilisé pour le soudage et la projection plasma (revêtement) de divers métaux. Étant donné que la pièce à souder à l'arc plasma non transféré ne fait pas partie du circuit électrique, la torche à arc plasma peut se déplacer d'une pièce à l'autre sans éteindre l'arc.

Principe de fonctionnement du soudage à l'arc plasma

La PAW fonctionne sur le principe lorsqu'une quantité suffisante d'énergie est fournie à un gaz inerte, certains de ses électrons sont libérés de leur noyau mais voyagent avec lui.

Après le déplacement des électrons, les atomes sont convertis en un état ionisé chaud. Il s'agit de la condition la plus courante de la substance, connue sous le nom de quatrième état de la matière.

Ces atomes ionisés ont des températures élevées qui sont utilisées pour joindre les deux plaques. C'est le principe de base de PAW. Ce soudage est une forme de soudage TIG dans lequel une électrode de tungstène non consommable est utilisée pour générer l'arc.

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Équipement de soudage à l'arc plasma

Voici l'équipement de PAW :

1. Chalumeau à arc plasma
2. Alimentation en gaz de protection et plasma
3. Métal d'apport
4. Source d'alimentation

1. Torche à Arc Plasma

Il se compose de quatre parties principales qui sont une électrode de tungstène, des pinces, une buse intérieure et une buse extérieure. L'électrode de tungstène est maintenue par le collet. La buse de gaz interne fournit un gaz inerte pour former le plasma à l'intérieur de la torche.

La buse extérieure fournit des gaz de protection qui protègent la zone de soudure de l'oxydation. Les torches PAW sont refroidies parce que l'arc est contenu à l'intérieur de la torche qui produit une chaleur élevée, donc une chemise d'eau est stockée à l'extérieur de la torche.

2. Protection et alimentation en gaz plasma

Le gaz plasma s'apparente à un gaz de protection fourni par une source unique. Principalement des gaz inertes comme l'argon, l'hélium sont utilisés à la fois comme gaz inertes et comme gaz de protection. Ce gaz est fourni aux tubes inertes et extérieurs.

3. Métal d'apport

Souvent, aucun matériau d'apport n'est utilisé dans ce processus de soudage. Si le matériau d'apport est utilisé, il alimente directement la zone de soudure.

4. Alimentation

Le processus PAW nécessitait une alimentation CC haute puissance pour produire une étincelle électrique entre l'électrode et les plaques de soudage (pour le processus PAW transféré) soit dans l'électrode de tungstène et la buse de décharge (entre le processus PAW non transféré).

Cette soudure permet de souder à un faible ampère d'environ 2 Ampères et un courant maximum pouvant la contrôler est d'environ 300 Ampères. Il nécessite environ 80 volts pour un bon fonctionnement. Les sources d'alimentation comprennent les transformateurs, les redresseurs et les consoles de contrôle.

Travail du soudage à l'arc plasma

Dans un premier temps, les pièces sont soigneusement nettoyées. La source d'alimentation fournit la puissance qui produit un arc entre l'électrode de tungstène et la buse, ou l'électrode de tungstène et la pièce. L'électrode de tungstène produit un arc de haute intensité utilisé pour l'ionisation des particules de gaz et convertit les gaz d'orifice en plasma.

Ce gaz ionisé chaud est fourni aux plaques de soudage par un petit trou. Les gaz de protection tels que l'argon, etc. sont fournis via une soupape de pression et des vannes de régulation à la buse externe de la torche de soudage.

Ces gaz forment un bouclier autour de la zone de soudage qui la protège des gaz atmosphériques tels que l'oxygène, l'azote, etc. Le plasma heurte les plaques de soudage et les transforme en une seule pièce. Le soudage suivant est effectué dans le sens du soudage. Si ce procédé de soudage nécessite du matériau d'apport, celui-ci est alimenté manuellement par le soudeur.

Types de soudage à l'arc plasma

Voici les deux types de soudage à l'arc plasma :

1. PAW non transféré
2. PAW transféré

Différence entre le soudage à l'arc au plasma transféré et non transféré :

1. Soudage à l'arc plasma transféré

Dans ce processus de soudage, l'électrode de tungstène est fixée à la borne négative et la pièce est fixée à la borne positive. Il utilise également un courant continu. Un arc est généré entre l'électrode de tungstène et la pièce.

Dans ce processus, le plasma et l'arc sont transférés à la pièce, ce qui améliore la capacité de chauffage du processus. Il est utilisé pour souder des tôles épaisses.

2. Soudage à l'arc plasma non transféré

Dans ce processus de soudage, le courant continu est utilisé. Dans lequel, l'électrode de tungstène est fixée au pôle négatif et la buse est fixée au pôle positif. Un arc est produit entre l'électrode de tungstène et la buse à l'intérieur de la torche.

Cela augmentera l'ionisation du gaz à l'intérieur de la torche. La torche transfère ce gaz ionisé pour un traitement ultérieur. Il est utilisé pour souder des tôles minces.

Avantages et inconvénients du soudage à l'arc plasma

Voici les avantages de PAW :

1. Nécessite moins de compétences de l'opérateur en raison de la bonne tolérance de l'arc aux désalignements.
2. Taux de soudage élevé.
3. Il a une capacité de pénétration élevée (effet trou de serrure).
4. Une énergie élevée est disponible pour le soudage. Il peut facilement souder des pièces dures et rugueuses.
5. La distance entre l'outil et la pièce n'affecte pas la formation de l'arc.
6. Il consomme peu d'énergie pour des soudures de même taille.
7. L'arc plus stable produit par le soudage à l'arc plasma.
8. Il peut fonctionner à faible ampérage.

Voici les inconvénients de PAW :

1. Équipement coûteux.
2. Distorsion élevée et large en raison d'un apport de chaleur élevé.
3. Il s'agit d'une opération bruyante, il y a donc un risque de pollution sonore.
4. Il a plus de rayonnement.
5. Le soudage à l'arc plasma nécessite une main-d'œuvre hautement qualifiée.
6. Le coût de maintenance est élevé.

Applications du soudage à l'arc plasma

Vous vous demandez peut-être à quoi sert le soudage à l'arc plasma, voici les applications du PAW :

1. Ce type de soudage est utilisé dans les industries marine et aérospatiale.
2. Il est largement utilisé pour souder des tuyaux et des tubes en acier inoxydable ou en titane.
3. Le soudage à l'arc plasma souvent utilisé dans les industries électroniques.
4. Il est généralement utilisé pour réparer les outils, les teintures et les moules.
5. Il est également utilisé pour le soudage ou le revêtement des aubes de turbine.

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Conclusion

Alors maintenant, nous espérons avoir dissipé tous vos doutes sur le soudage à l'arc plasma . Si vous avez encore des doutes sur le "PAW ” vous pouvez nous contacter ou demander dans les commentaires.

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