Corte PLASMA

CORTE PLASMA

A definição de plasma é tida como o quarto estado da matéria. Quando adiciona mais energia

no gás, propriedades como temperatura e características elétricas são modificadas. Este

processo é chamado ionização, ou seja criação de elétrons livres e íons entre os átomos do

gás. Quando isso acontece, o gás torna-se um plasma ,sendo eletricamente condutor pelo fato

de os elétrons livres transmitirem a corrente elétrica.Quanto menor for a secção, maior será a

temperatura no gás plasma, devido a dificuldade da passagem de elétrons.

Em uma tocha de arco plasma a ponta do eletrodo é recolhida em um bocal, através do qual o

gás plasma flui. O gás passa pelo arco elétrico formando o plasma, aquecido dentro do bocal, o

gás sofre uma enorme expansão, e sai em um pequeno orifício, adquirindo velocidades na

ordem de 6Km/s, acentuando o fenômeno de dissociação. Quando fora do bocal, os íons

recombinam-se para voltar ao estado gasoso, liberando uma energia tal que leva a

temperaturas acima de 25000oC. Esta energia é então utilizada para fundir o metal base e o

metal de adição.

Princípios básicos do processo de soldagem plasma:

Utiliza eletrodos não consumíveis e gases inertes. O gás plasma recombinado não é suficiente

para a proteção da região soldada e da poça de fusão, assim é fornecido um fluxo de gás

suplementar e independente, para a proteção contra contaminação atmosférica. O fluxo de gás

que constituirá o jato plasma, circunda o eletrodo e passa através de um orifício calibrado

constringindo o arco elétrico. O fluxo de gás de proteção corre entre o corpo que contém o

orifício e uma cobertura exterior.

Fontes de energia

A fonte de energia utilizada é de corrente constante, podendo ser retificador, gerador ou

inversores, utilizando corrente continua, polaridade direta. As fontes para soldagem plasma

diferem das de corte, porque no corte a tensão em vazio do equipamento deve ser superior a

200V. Fontes de tensão em vazio entre 65 V e 80V podem ser adaptadas para soldagem.

Tocha de Soldagem:

As tochas são providas de um punho para o manuseio do soldador, um conjunto de pinças

para a fixação do eletrodo, condutos para passagem do gás e água de refrigeração, um bico de

cobre com o orifício para a construção do arco elétrico e um bocal de cerâmica para a isolação

e proteção do operador. Algumas tochas têm somente um orifício central para a passagem do

gás e arco, outras possuem outros orifícios para a passagem do gás auxiliar, permitindo

maiores velocidades de soldagem. O diâmetro do orifício central deve ser escolhido de acordo

com a corrente elétrica a ser utilizada.Diâmetro do orifício (mm)Corrente Elétrica (A)0,761 a

251,3220 a 552,1840 a 100.

Figura 1- Tocha Plasma

Eletrodos:

O eletrodo utilizado é de tungstênio (comercialmente puro tungstênio 99,5%), ou tungstênio

dopado com tório ou zircônio, não sendo consumível.Para cortes em alta velocidade tem-se

utilizado eletrodo de tungstênio dopado com óxido de lantânio, de vida mais longa.

Gases:

Pode-se utilizar o mesmo tipo de gás tanto para a formação do plasma, quanto para a proteção

adicional da poça de fusão;O argônio tem sido o preferido na soldagem com baixas correntes

em função do seu maior potencial de ionização, além de promover uma melhor limpeza das

camadas de óxidos de metais reativos e facilita a abertura do arco elétrico. Pode-se aplicar

outros gases inertes como o hélio puro ou misturado com argônio, porém estes requerem

tensões mais altas para a abertura do arco. O He desenvolve maior energia do plasma, porém

necessita de uma refrigeração do bocal do orifício mais eficiente. A seleção do gás de proteção

depende do tipo e da espessura do metal de base a ser soldado.

Metais de Adição:

A maioria das soldagens por este processo não requer metal de adição face a sua

concentração de calor e facilidade de fusão das partes, porém, caso haja necessidade, o metal

de adição apresenta-se na forma de vareta ou arame enrolado em bobinas. Na soldagem

manual a técnica de deposição do material é por gotejamento, sendo adicionado por umas das

mãos enquanto a outra controla o banho de fusão. Na soldagem automática, a bobina de

arame é colocada em um alimentador automático com velocidade constante. Este sistema é

utilizado quando a corrente ultrapassa 100 A, e pode ainda ser aplicado compré-aquecimento

do arame por efeito Jaule passando-se uma corrente elétrica através deste antes de atingir a

poça de fusão.

Corrente de Soldagem:

No processo conhecido como micro plasma trabalha-se com correntes iniciais em faixas tão

baixas