مزایا و معایب جوشکاری قوس پلاسما (PAW)

در مطالب منتشر شده در سایت پویا صنعت به طور کامل درباره تکنیک جوشکاری قوس پلاسما و کاربردهای این نوع جوشکاری توضیح داده شده است که با مراجعه به آن اطلاعات  لازم را کسب خواهید کرد. اما در این مطلب به مزایا و معایب جوشکاری قوس پلاسما خواهیم پرداخت.

مزایا و معایب جوشکاری پلاسما

با وجود کاربرد گسترده در صنایع با دقت بالا مانند هوافضا، الکترونیک، خودرو و پزشکی، جوشکاری قوس پلاسما (یا PAW) اغلب در تولید فولاد، آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ نادیده گرفته می شود. دلیل این امر پیچیدگی بیشتر و هزینه بالای تجهیزات مورد نیاز برای PAW در مقایسه با سایر فرآیندهای جوشکاری قوس الکتریکی است.

دلیل اصلی نادیده گرفته شدن PAW، تصور کندتر بودن آن نسبت به سایر روش های جوشکاری مانند جوشکاری با لیزر (LBW) است. با این حال، PAW کندترین روش نیست. در واقع، سریعتر از جوشکاری قوس تنگستن گازی (GTAW) است که همچنین به عنوان TIG یا گاز بی اثر شناخته می شود. علاوه بر این، PAW در مقایسه با LBW که اغلب به عنوان گران ترین گزینه در نظر گرفته می شود، جوشکاری با هزینه مناسب تری ارائه می دهد.

PAW مزایا و معایب خاص خود را دارد، اما اغلب با فرآیندهایی مانند نورد فلز، خمکاری فلز، برش لیزری و غیره مقایسه نمی شود. در واقع، PAW به طور قابل توجهی کندتر از LBW است. بسته به لیزر مورد استفاده در LBW، شدت آن می تواند تا پنج برابر بیشتر از PAW باشد. با این حال، هنگامی که هزینه های جوشکاری را در نظر بگیرید، PAW بسیار مقرون به صرفه تر از LBW و برخی روش های دیگر جوشکاری است.

به همین دلیل، PAW همچنان به عنوان جایگزینی مقرون به صرفه برای LBW گران قیمت در فرآیند فلزکاری، جایی که کیفیت و سرعت بالا الزامات اساسی نیستند، مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال، یک نقطه ضعف PAW ورودی حرارتی بالاتر است. این امر باعث ایجاد جوش های پهن تر و مناطق آسیب دیده حرارتی بیشتری نسبت به LBW و EBW می شود و منجر به ایجاد اعوجاج و همچنین آسیب به خواص مکانیکی می گردد.

با وجود این، PAW علاوه بر مقرون به صرفه بودن، مزایای دیگری نسبت به آن ها دارد. تحمل PAW در برابر درزهای اتصال و همچنین بی نظمی ها، استفاده از آن را در ساخت فلز توجیه می کند. در حالی که قوس محدود شده است، ستون پلاسما به طور قابل توجهی از پرتو (در LBW) قطر بیشتری دارد. بنابراین، پر کردن فلز با PAW نسبت به LBW یا EBW آسان تر است.

در مقایسه PAW با GTAW، پیچیدگی بیشتر PAW یک نقطه ضعف عمده است. در واقع، همانطور که اشاره شد، ارزش-بازده GTAW بالاتر است. قوس باریک PAW در مقایسه با قوس مخروطی شکل گاز تنگستن، تحمل کمتری نسبت به بی نظمی های اتصال دارد. با این حال، قوس ظریف میکروپلاسما به راحتی در سطح جریان پایین حفظ می شود و به آن یک مزیت جزئی نسبت به GTAW می دهد.

حداکثر جریان پایین تر PAW تقریباً یک دهم GTAW است. این همراه با شروع موثر قوس، جوشکاری قوس پلاسما را برای بسیاری از کاربردهای حساسیت پایین مانند صنایع پزشکی و الکترونیک ایده آل می کند.

PAW همچنین مزایای جریان بالای بیشتری نسبت به GTAW ارائه می دهد. به همین دلیل است که فعال کردن جوشکاری در حالت سوراخ کلید (Keyhole) با جوشکاری قوس پلاسما می تواند منجر به نفوذ کامل جوشکاری فقط در یک مرحله در مواد نازک تر شود. PAW نیاز به کار آماده سازی گران قیمت اتصال را از بین می برد و همچنین نیاز به مواد پرکننده را حذف می کند. علاوه بر این، اکثر مواد را می توان با استفاده از DCEN (الکترود DC منفی) با جوشکاری قوس پلاسما جوش داد.

با وجود پیچیدگی و کندی نسبی، PAW همچنان مورد استفاده قرار می گیرد و به راحتی می توان فهمید چرا. ما در بالا برخی از دلایل استفاده از جوشکاری پلاسما و همچنین برخی از دلایل اجتناب از آن را شرح دادیم. شما می توانید با توجه به نیاز خود و خروجی مورد انتظار از فرآیند جوشکاری، در مورد استفاده از جوشکاری پلاسما تصمیم بگیرید. برای سهولت در تصمیم گیری، ما به سرعت لیستی از مهم ترین مزایا و معایب نه تنها جوشکاری قوس پلاسما (PAW)، بلکه برش قوس پلاسما را نیز ارائه خواهیم کرد.

مزایا و معایب جوشکاری قوس پلاسما (PAW)

مزایا:

• نیاز به مهارت کمتر جوشکار به دلیل تحمل خوب قوس نسبت به عدم همراستایی.
• سرعت جوشکاری بالا.
• توانایی نفوذ عمیق (اثر سوراخ کلید).
• انرژی بالای در دسترس برای جوشکاری. به راحتی می تواند قطعات کار سخت و ناهموار را جوش دهد.
• فاصله بین ابزار و قطعه کار بر تشکیل قوس تأثیری ندارد.
• مصرف برق کم برای جوشکاری با اندازه مشابه.
• قوس پایدارتر ایجاد شده توسط جوشکاری قوس پلاسما.
• قابلیت کار در آمپراژ پایین.
•  این روش به دلیل ایجاد دود کمتر، امکان مشاهده و کنترل بهتر حوضچه مذاب را فراهم می کند.

معایب:

• سیستم های جوشکاری قوس پلاسما بسیار گران هستند و هزینه اولیه و نگهداری بالایی دارند.
• اعوجاج زیاد و پهن به دلیل ورودی حرارتی بالا.
• این یک عملیات پر سر و صدا است، صدای بالایی در حدود 100 دسی بل ایجاد می کند. بنابراین احتمال آلودگی صوتی وجود دارد.
• برای جوشکاری قوس پلاسما به نیروی کار بسیار ماهر نیاز است.
• این فرآیند باعث ایجاد تشعشع ماوراء بنفش و فرو سرخ می شود که نیازمند استفاده از وسایل ایمنی مناسب است.
• در مقایسه با روش های جوشکاری با لیزر (LBW) و جوشکاری با پرتو الکترونی (EBW)، جوشکاری قوس پلاسما، جوش ها و مناطق تحت تاثیر حرارت گسترده تری ایجاد می کند.
• مشعل جوشکاری قوس پلاسما سنگین است و بنابراین جوشکاری دستی با آن بسیار دشوار است و نیاز به آموزش ویژه دارد.

اکنون با مزایا و معایب هر دوی برش قوس پلاسما و جوشکاری قوس پلاسما (PAW) آشنا شدید. بر اساس این اطلاعات، می توانید تصمیم بگیرید که آیا استفاده از جوشکاری قوس پلاسما برای کاربرد خاص شما ایده خوبی است یا خیر.