प्लाज़्मा वेल्डिंग

प्लाज़्मा चौथा पदार्थ-रूप है: एक गैस, जिसे इतना गर्म और आयनित किया जाता है कि वह बिजली का चालक बन जाता है। प्लाज्मा चाप वेल्डिंग↗ में तुम बिल्कुल यही इस्तेमाल करते हो: आर्क↗ एक टंगस्टन इलेक्ट्रोड↗ और वर्कपीस के बीच जलता है, लेकिन पानी से ठंडा होने वाले नोज़ल से सिकोड़ा जाता है। आर्क↗ को एक संकरी खुलने से गुज़रने पर मजबूर किया जाता है — चौड़े TIG जैसे आर्क से एक तेज़, बंधी हुई प्लाज़्मा धारा बनती है, जिसकी ऊर्जा-घनत्व बहुत ऊँची होती है।

सिकोड़ने का भौतिक असर

आर्क↗ को ऐसे समझो जैसे नली से पानी निकल रहा हो। नोज़ल के बिना वह चौड़ा फैलता है; खुलने को दबाओ, तो एक बंधी हुई धारा फूटती है। प्लाज़्मा में बिल्कुल यही बिजली-चालक गैस के साथ होता है: नोज़ल आर्क↗ को दबाकर पास-पास कर देता है, करंट-घनत्व बढ़ता है, और धारा-कोर का तापमान खुले आर्क↗ से कहीं ऊपर पहुँच जाता है। TIG से फ़र्क़ ठीक यही सिकोड़ना है — और इसके तीन नतीजे हैं:

• गहरा प्रवेशन: प्लाज़्मा धारा गहरा और पतला पिघलाती है — यहाँ तक कि „स्टिकहोल" (Keyhole) तक, जो पूरी प्लेट में से निकल जाता है।

• पतला ऊष्मा प्रभावित क्षेत्र↗: क्योंकि गर्मी केंद्रित होकर डाली जाती है, HAZ छोटा रहता है — कम विकृति, कम संरचना-परिवर्तन।

• तेज़ रफ़्तार: पतली प्लेटें बिना फिलर के तेज़ रफ़्तार से वेल्ड की जा सकती हैं।

दो गैसें, दो काम

प्लाज़्मा में तुम दो गैसों से काम करते हो:

• प्लाज्मा गैस↗ (आमतौर पर आर्गन): यह टॉर्च से बहती है, आयनित होती है और असली प्लाज़्मा धारा बनाती है।

• शील्डिंग गैस↗ (आर्गन या आर्गन-हीलियम): यह बाहर से धारा को घेरती है और पूल को ऑक्सीडेशन से बचाती है।

दोनों गैसों का फ़्लो और मिश्रण प्रवेशन और सीम-आकार को नियंत्रित करते हैं — इसलिए प्लाज़्मा, TIG से ज़्यादा पैरामीटर के प्रति संवेदनशील है।

पायलट आर्क — स्थिरता की छिपी तरकीब

इलेक्ट्रोड और नोज़ल के बीच एक छोटा सहायक आर्क लगातार जलता रहता है — पायलट आर्क। यह वर्कपीस के संपर्क के बिना भी प्लाज़्मा को बनाए रखता है। इससे प्रक्रिया बेहद भरोसेमंद और स्थिर हो जाती है, ख़ासकर शुरुआत और रुकावट के समय। ऑटोमेटेड सिस्टम और साफ़ शुरुआत के लिए यह सोने के बराबर है, क्योंकि मुख्य आर्क कभी भी तुरंत जल उठता है।

दो ऑपरेटिंग मोड:

• माइक्रोप्लाज़्मा (0,1–15 A): 0,05 mm से पतली प्लेटों के लिए — ब्रेज़िंग जैसी सटीकता, लेकिन असली वेल्ड जोड़। आर्क↗ इतना स्थिर है कि छोटे करंट पर भी टूटता नहीं।

• कीहोल प्लाज़्मा (100 A से ऊपर): प्लाज़्मा धारा प्लेट को भेद देती है और टॉर्च के पीछे फिर बंद हो जाती है — 10 mm तक की प्लेटों पर एक ही पास में एकल-परत सीम, बिना फिलर।

प्लाज़्मा या TIG या लेज़र?

तीनों एक-दूसरे से मिलते हैं, लेकिन काम साफ़ बँटा है: TIG अकेले-उत्पादन के लिए हाथ से चलने वाली सटीकता है, प्लाज़्मा ज़्यादा ताक़तवर विकल्प है जिसमें गहरा प्रवेशन और तेज़ रफ़्तार है, लेज़र ऑटोमेटेड सीरीज़ के लिए और भी चरम स्तर है। मोटा नियम: आम वर्कशॉप के लिए TIG ज़्यादातर काफ़ी है; प्लाज़्मा तब फ़ायदेमंद है जब तुम्हें ऊँचा ऊर्जा-घनत्व, गहरा प्रवेशन और दोहराने की सटीकता चाहिए।

इस्तेमाल वहाँ है जहाँ सटीकता और रफ़्तार साथ आते हैं: पाइपलाइन, पतली दीवार वाले स्टेनलेस स्टील टैंक, मेडिकल-टेक्नोलॉजी के पुर्ज़े और ऑटोमेटेड सीरीज़ उत्पादन।

क़ीमत: मशीन TIG से महँगी और जटिल है, पैरामीटर संभालना ज़्यादा मुश्किल है, और नोज़ल घिसते हैं। बदले में तुम्हें सबसे स्थिर आर्क में से एक मिलता है।