SOLDAGEM COM PLASMA E FORA DA GRAVIDADE.

Transcrição

1 SOLDAGEM COM PLASMA E FORA DA GRAVIDADE.

2 HISTÓRICO O processo de soldagem a Plasma (PAW) foi introduzido na indústria em 1964 como um método que possuía um melhor controle de soldagem em níveis mais baixos de corrente.

3 DEFINIÇÕES PLASMA: É um gás que é aquecido a uma temperatura extremamente elevada e que também é ionizado, sendo que, a partir disso, ele se torna um condutor de eletricidade. SOLDAGEM A PLASMA: É um processo de soldagem onde a coalescência é produzida pelo aquecimento com um arco contrito entre um eletrodo e a poça de fusão (arco transferido) ou entre o eletrodo e o bocal de constrição(arco não transferido).

4 DEFINIÇÕES Para realização das soldas são utilizados dois modelos de arco: o transferido e o não transferido. ARCO TRANSFERIDO: O arco principal é estabelecido entre o eletrodo e a poça de soldagem ARCO NÃO TRANSFERIDO: O arco principal é estabelecido entre o eletrodo e o bocal de constrição.

5 DEFINIÇÕES

6 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO A soldagem a Plasma (PAW) é bem parecida com o processo GTAW, mas possui uma densidade de energia no arco bem maior.

7 DIFERENÇAS ENTRE O PAW E O GTAW

8 QUADRO COMPARATIVO Origem da informação: THERMAL ARC Máquina utilizada como referência: ULTIMA 150

9 CRITÉRIOS DE ESCOLHA Para a seleção do processo PAW devem ser observados alguns parâmetros: 1.Aplicação 2.Partes a serem unidas 3.Tipo de solda 4.Geometria da junta

10 EQUIPAMENTOS São bem semelhantes aos utilizados pelo processo GTAW. São compostos basicamente por: Fonte de energia

11 EQUIPAMENTOS Re-circulador de água (interno ou externo)

12 EQUIPAMENTOS Tocha de soldagem (manual ou mecanizada)

13 EQUIPAMENTOS Acessórios: Alimentador de arame

14 APLICAÇÕES Os processos industriais nos quais o processo PAW pode ser utilizado dependem do tipo do arco de plasma. Algumas aplicações são: Área automotiva Fabricação de eletrodomésticos Indústria de móveis Fabricação de aviões Indústria aeroespacial Fabricação de equipamentos clínicos

15 APLICAÇÕES Baterias Interruptores Marca passo Fórceps

16 CONSUMÍVEIS METAIS DE ADIÇÃO: Os metais de adição listados são os existentes na norma AWS: Cobre Alumínio Níquel Titânio Zircônio Magnésio Aços de médio teor de carbono Cromo

17 CONSUMÍVEIS GASES Para a realização da soldagem PAW é feita a seguinte distribuição: Argônio Argônio e Hidrogênio Argônio e Hélio

18 CONSUMÍVEIS Argônio : Baixa voltagem Facilmente ionizado; Baixa condutividade; Metais com espessura 3,2mm

19 CONSUMÍVEIS Hélio: - Metais acima de 3,2 mm espessura; - Arco mais quente; - Mistura 75% He e 25% Ar (He 75); - Técnica de Alta Corrente de Fusão;

20 CONSUMÍVEIS Hidrogênio: -Metais acima de 3,2 mm espessura; -Técnica buraco de chave 15% H; -Melhoria do calor de transferência; -Aumento da capacidade de soldagem; -Redução de porosidade. -Aços inoxidáveis níquel < 5% H -Abaixo 1/8 < 15%, conforme dureza.

21 CONSUMÍVEIS Argônio- hidrogênio: F( C) - Reduz Tensão superficial; - aumenta fluidez; - Melhoria na limpeza ; - Aços de baixa liga (< 1,6mm), aços inoxidáveis, níquel

22 CONSUMÍVEIS Argônio-Hélio: - Aumenta potencial de ionização; - Voltagem mais baixa; - Aumenta calor de soldagem; - Todos os metais; - Adicionado 75% He e 25% Ar para ajuda na partida e estabilidade do arco.

23 CONSUMÍVEIS Argônio- CO 2 : - Facilita fusão em aços carbono; - Mistura com 20 a 30%, melhora fluidez do aço; - Aumenta calor de soldagem

24 VANTAGENS O processo PAW possui várias vantagens, sendo que boa parte delas se aplicam em relação ao processo GTAW: Eletrodo protegido, o que oferece longos intervalos entre sua manutenção Capacidade de soldagem em baixa corrente Densidade de energia do arco chega a ser três vezes mais alta do que no processo GTAW Solda em intervalos de até 5 milisegundos

25 VANTAGENS Alto volume de produção Solda elementos com pequena espessura Concentração de soldagem é maior; Estabilidade do arco é comprovada; Cavidades estreitas para dada penetração; Necessidade de fixação da tocha é menor; Variações no standoff têm pouco efeito sobre a largura da solda ou concentração de calor na peça.

26 LIMITAÇÕES Quando mecanizada só pode ser feita na posição plana e horizontal. Necessário grande conhecimento do processo. A tocha utilizada é de construção mais difícil. Não solda espessuras maiores que 25mm. Admite pequena tolerância para desalinhamento da junta de solda, devido ao arco estreito

27 LIMITAÇÕES As tochas de soldagem manual com plasma são geralmente difíceis de serem manipuladas se comparar com as tochas GTAW; Para uma qualidade consistente da solda, bocal de constrição deve ser bem mantido e regularmente inspecionado para sinais de deterioração.

28 QUALIDADE DA SOLDA Em relação à sua utilização também é feita uma classificação do processo em virtude da corrente utilizada. Micro plasma (0,1 A 15Amperes) Keyhole (acima de 100Amperes) Média corrente (entre 15 e 200Amperes)

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30 DEFEITOS DE SOLDAGEM Os processo PAW apresenta normalmente dois tipos de descontinuidades: SUPERFICIAIS: Reforços nas superfícies Encaixe das juntas deficiente Falta de penetração Trincas na superfície Enchimento ruim na raiz INTERNOS: Porosidade Fusão incompleta

31 DEFEITOS COMUNS DO PROCESSO Arco de soldagem não se transfere Eletrodo de soldagem danificado quando do início do processo Eletrodo danificado após o período de soldagem Penetração desejada não é alcançada

32 SEGURANÇA Um cuidado que se deve ter é em relação ao ozônio que é gerado quando da soldagem de aço inox ou alumínio. Deve ser providencia-da uma boa exaustão para se retirá-lo do local de trabalho.

33 SOLDAGEM FORA DA GRAVIDADE O objetivo é desenvolver novos materiais na área aeroespacial As primeiras experiências foram feitas na missão STS-57. Testaram a soldagem por resistência e verificaram o comportamento da solda. Depois na missão Russa SOYUZ 6 testaram na união de tubo níquel-magnésio (φ 15 mm).

34 O FENÔMENO DA COMBUSTÃO FORA DA GRAVIDADE Com gravidade Sem gravidade

35 O ARCO ELÉTRICO FORA DA GRAVIDADE Com gravidade Sem gravidade

36 CONCLUSÕES O processo arco plasma é um dos mais versáteis de todos os processos. O processo pode ser usado para soldar e cortar. O potencial de aplicação multiuso do processo é extenso, e em contraste com GTAW, tem muitas vantagens.