Usinagem plasma

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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 livrestransmitirem 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. Ogás 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 contémo 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 adaptadaspara 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 passagemdo 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.

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Figura 1- Tocha Plasma

Eletrodos:

O eletrodo utilizado é de tungstênio (comercialmentepuro 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 baixascorrentes 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 bocaldo 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...
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