Плазмове зварювання — Способи зварювання

Плазма — це четвертий агрегатний стан: газ, настільки сильно нагрітий та іонізований, що стає електропровідним. У ти використовуєш саме це: горить між і деталлю, але стискається вузьким водоохолоджуваним соплом. змушена проходити крізь вузький отвір — із широкої дуги, схожої на TIG, виходить гострий, сфокусований плазмовий струмінь із дуже високою густиною енергії.

Що дає стиснення з погляду фізики

Уяви як воду зі шланга. Без сопла вона розтікається широко; затиснеш отвір — вилітає сфокусований струмінь. У плазмі відбувається саме це з електропровідним газом: сопло стискає , густина струму зростає, і температура в ядрі струменя сягає значень, набагато вищих, ніж у вільної . Різниця з TIG — саме це стиснення, і воно має три наслідки:

• Глибоке проплавлення: плазмовий струмінь проплавляє глибоко й вузько — аж до «отвірного» (Keyhole), що проходить крізь весь метал.

• Вузька : тепло підводиться зосереджено, тому ЗТВ залишається малою — менше деформацій, менше змін структури.

• Висока швидкість: тонкі листи можна зварювати на високій швидкості без присадки.

Два гази, два завдання

У плазмі ти працюєш із двома газами:

• (переважно аргон): він тече крізь пальник, іонізується й утворює власне плазмовий струмінь.

• (аргон або аргон-гелій): він оточує струмінь ззовні й захищає ванну від окислення.

Витрата й суміш обох газів керують проплавленням і формою шва — тому плазма чутливіша до параметрів, ніж TIG.

Пілотна дуга — прихований трюк для стабільності

Мала допоміжна дуга горить постійно між електродом і соплом — пілотна дуга. Вона підтримує плазму навіть без контакту з деталлю. Це робить процес надзвичайно надійним при запалюванні та стабільним, особливо на старті й при перериваннях. Для автоматизованих установок і чистих стартів це на вагу золота, бо основна дуга запалюється миттєво будь-коли.

Два режими роботи:

• Мікроплазма (0,1–15 A): для надтонких листів від 0,05 мм — точність як при паянні, але справжнє зварне з'єднання. настільки стабільна, що не гасне при крихітних струмах.

• Keyhole-плазма (понад 100 A): плазмовий струмінь пробиває лист наскрізь і закривається за пальником — однопрохідні шви на листах до 10 мм за один прохід, зовсім без присадки.

Плазма, TIG чи лазер?

Ці три перетинаються, але з чітким розподілом праці: TIG — це зручна точність для одиничного виробництва, плазма — потужніший варіант із глибшим проплавленням і вищою швидкістю, лазер — ще екстремальніший рівень для автоматизованої серії. Практичне правило: для класичної майстерні зазвичай достатньо TIG; плазма варта своїх грошей, коли тобі потрібні висока густина енергії, глибоке проплавлення й повторюваність.

Застосування — скрізь, де поєднуються точність і швидкість: трубопроводи, тонкостінні ємності з нержавійки, медичні деталі та автоматизоване серійне виробництво.

Ціна: установка дорожча й складніша за TIG, керування параметрами вимогливіше, а сопла зношуються. Зате ти отримуєш одну з найстабільніших дуг, які взагалі бувають.