|
Fig.1 - Diferenciação básica entre os processos TIG e Plasma.
O processo de soldagem plasma é extremamente idêntico ao processo TIG. Ambos utilizam eletrodos de tungstênio e gases inertes. A diferença evidente entre os dois processos aparece na tocha de soldagem. Enquanto a tocha de soldagem TIG evidencia o eletrodo de tungstênio para fora do bocal de gás de proteção, a tocha para o processo plasma esconde o eletrodo de tungstênio dentro de um bocal de cobre ( fig. 1 ). Assim, no processo plasma é impossível se formar um arco voltaico pelo estabelecimento de um curto circuito direto entre o eletrodo de tungstênio e a peça, como, por vezes pode ser feito com o processo TIG. Sempre são necessárias situações intermediárias, as quais dependem de duas versões distintas do processo plasma. Entretanto, o que sempre é comum às duas versões é a necessidade de um sistema de alta tensão em alta freqüência (ligado entre o bico constrictor e o eletrodo) para romper o dielétrico do gás que flui na camara interna, formando um ambiente ionizado. Uma fonte de energia, sempre de corrente contínua, é também sempre conectada entre o eletrodo de tungstênio e o bocal de cobre, a qual estabelece um arco voltaico entre estes dois elementos. Em alguns tipos de sistemas, o equipamento plasma termina por aí. Este arco gerado entre os elementos citados é o responsável pela produção contínua de plasma, o qual sai pelo bico de cobre, forçado pelo gás que flui através do que se pode chamar de camara de ionização. Este sistema de soldagem é chamado de processo plasma com arco não transferido, o qual pode ser utilizado até para a soldagem de peças não condutoras de eletricidade.
Fig.2 - Esquema de um equipamento para soldagem plasma com arco transferido.
Entretanto, a versão mais comum do processo plasma é a que fundamentalmente não depende deste arco entre eletrodo e bico de cobre para gerar calor para a soldagem. O referido arco, que nesta versão é sempre de pequena potência (correntes menores que 15 A), é chamado de arco piloto e serve como elemento de ponte para formar um outro arco, dito principal, o qual é estabelecido entre o eletrodo de tungstênio e a peça-obra. Se este arco principal é de corrente contínua, o arco piloto não precisará ficar aceso durante a soldagem. Entretanto, se o arco principal for de corrente alternada, o arco piloto tem de ficar aceso para manter a ionização durante as inversões de polaridade do arco principal.
Como fonte de energia para o arco principal, serve qualquer das que são utilizadas
para o processo TIG e/ou Eletrodo Revestido, sendo a performance do processo
limitada pelas características da mesma. Para a ionização do gás da camara interna
e formação do arco piloto, o Laboratório de Soldagem da UFSC, em conjunto com
a empresa IMC, desenvolveu um equipamento, denominado Módulo Plasma, que pode
ser acoplado a qualquer fonte de energia para o processo TIG ou para Eletrodo
Revestido. Ter-se-á, desta maneira, um equipamento para a soldagem plasma com
arco transferido. A figura 2 é representativa
deste equipamento de soldagem plasma com arco transferido.
Fig.3 - Esquematização do gradiente de temperatura dos arcos
TIG (lado esquerdo da figura) e arco plasma (lado direito da figura.)
A causa de várias vantagens do processo plasma com arco transferido em relação
ao processo TIG é a maior concentração de calor obtida. A literatura apresenta
esquemas comparativos entre os dois arcos, enfatizando a diferença do gradiente
de temperatura, conforme a fig. 3, em que a partir do centro do eletrodo
para a esquerda é representado um arco TIG e para a direita um arco plasma.
Ressalta-se o fato de que as isotérmas no processo plasma se alongam em direção à peça-obra,
caracterizando que as altas temperaturas chegam realmente onde é necessário.
A foto apresentada na figura 4, obtida com artifícios especiais, confirma
aproximadamente o esquema da fig.3.
Fig.4 - Foto do Arco Plasma(esquerda) e TIG(direita), mostrando as isotermas
configuradas na fig. 3. |
