جوشکاری پلاسما (PAW)
جوشکاری پلاسما (PAW)
پلاسما چیست؟
پلاسما یکی از چهار حالت اصلی ماده است که شامل جامد، مایع و گاز میشود. به زبان ساده، اگر یک جامد را گرم کنیم، به مایع تبدیل می شود. اگر مایع را دوباره گرم کنیم، به گاز تبدیل میشود. و اگر این را به اندازه کافی گرم کنیم، به پلاسما تبدیل میشود. دمای پلاسما معمولاً در حدود 20 تا 30 هزار درجه سلسیوس است.
از نظر علمی، پلاسما یک گاز شبه خنثی است که از ذرات باردار (یونها) و ذرات خنثی تشکیل شده است. در این حالت، رفتار ذرات به صورت جمعی است و به نظر می رسد که هر ذره به طور مستقل عمل کند. در واقع، پلاسما گازی است که در آن بیشتر یا همه اتمها یک یا چند الکترون خود را از دست دادهاند و به یونهای مثبت تبدیل میشوند. این ویژگیها باعث میشود که پلاسما خاصیت داشته باشد و در بسیاری از روشهای طبیعی و صنعتی مانند ستارهها، شعلهها و لامپهای فلورسانس مشاهده شود.
جوشکاری پلاسما چیست؟
جوشکاری پلاسما یا PAW (Plasma Arc Welding) یک فرآیند پیشرفته جوشکاری است که در آن ذوب و اتصالات از طریق قوس الکتریکی ایجاد می شود بین الکترود تنگستنی و فلزات انجام می شود. این روش مشابه جوشکاری TIG (Tungsten Inert Gas) است، اما با یک تفاوت کلیدی: در جوشکاری PAW، قوس الکتریکی در دهانه ورودی نازل گاز بیاثر ایجاد میشود.
در این فرآیند، گازهای بیاثر به دلیل حرارت بالا یونیزه میشوند و محیط پلاسمایی تشکیل میدهند. این پلاسما سپس به قوس الکتریکی بین الکترود تنگستنی و فلز پایه منتقل میشود. به دلیل افزایش حرارت، سرعت و کیفیت جوشکاری PAW به طور قابل توجهی بالاست.
علاوه بر کاربردهای جوشکاری، به دلیل تولید حرارت بسیار بالا، از این روش نیز در برش فلزات استفاده می شود. این ویژگی ها باعث می شود که جوشکاری پلاسما یکی از گزینه های مطلوب برای پروژه های صنعتی و مهندسی باشد.
جوشکاری پلاسما به چه صورتی انجام میشود؟
جوش پلاسما (Plasma Arc Welding – PAW) یک روش جوشکاری پیشرفته است که به طور خاص برای انتقال مواد جریان الکتریسیته طراحی شده است. در این فرآیند، با عبور پلاسما از تورچ جوشکاری و برخورد آن با پایه فلز، انرژی از یک منبع به قطعه کار منتقل میشود. این انتقال انرژی باعث گداختگی و ذوب قطعه کار میشود که در نتیجه، بین شکافهای اتصال به هم تنیده میشود.
جوشکاری پلاسما به دلیل گرمای شدیدی که قوس الکتریکی در گاز بیاثر ایجاد میکند، قابلیت نفوذ در حالتهای جامد و مایع را دارد و در نهایت با انجماد، اتصال مستحکمی شکل میگیرد. فلزاتی که قابلیت جوشکاری با این روش را دارند شامل انواع فولاد (به ویژه فولاد ضد زنگ)، فلزات دیرگداز، تیتانیم، تانتالیم، مس، برنج، طلا، نقره و آلیاژ از آهن و نیکل و کبالت (مانند Kovar و Inconel و Zircalloy) هستند.
این فرآیند جوشکاری میتواند به صورت خودکار یا دستی انجام شود و در پروژههایی که از جوشکاری در حجمهای بالا (مانند ورقهای فولادی) تا جوشکاریهای دقیق (مانند ابزارهای جراحی) استفاده میشود.