La saldatura ad arco al plasma (PAW) è un processo utilizzato al posto della saldatura ad arco di tungsteno a gas (GTAW). Può essere utilizzato per saldare qualsiasi metallo che può essere saldato utilizzando la saldatura ad arco di tungsteno a gas, che include quasi tutte le leghe e i metalli commercialmente utilizzati. La saldatura ad arco plasma è considerata un miglioramento rispetto al processo GTAW perché l’arco è più focalizzato.
L’elettrodo della saldatrice ad arco plasma è posizionato all’interno del corpo torcia. Ciò consente di separare l’arco plasma e il gas di protezione, il che distingue la saldatura ad arco plasma dalla saldatura ad arco di tungsteno a gas. Il plasma viene forzato attraverso un orifizio di rame a velocità e temperature molto elevate. L’arco plasma raggiunge quasi i 36,032 gradi Fahrenheit (circa 20,000 gradi Celsius) e raggiunge velocità prossime a quella del suono.
L’arco plasma è focalizzato dalla stretta costrizione dell’orifizio di rame. Questa maggiore focalizzazione conferisce al processo una maggiore stabilità dell’arco e concentrazione di energia rispetto a GTAW. Inoltre, l’arco focalizzato utilizzato in questo metodo consente di utilizzare il processo in apparecchiature automatizzate, eliminando così la necessità di mettere in pericolo i lavoratori umani per operazioni di saldatura pericolose.
Il processo di saldatura ad arco plasma può anche essere variato in base ai componenti chiave: la corrente elettrica utilizzata per creare l’arco, la portata del gas plasma e il diametro dell’orifizio di rame. Modificando uno qualsiasi di questi componenti, è possibile ottenere diversi risultati e modalità di saldatura ad arco plasma. Le tre varianti più comuni del processo di saldatura ad arco plasma sono microplasma, modalità melt-in e modalità keyhole.
La saldatura ad arco plasma richiede il flusso di almeno due tipi di gas. Questi tipi di gas sono il gas plasma e il gas di protezione. Il processo di saldatura vero e proprio utilizza gas plasma e il gas di protezione agisce come flusso, proteggendo la saldatura dall’atmosfera esterna. Un terzo tipo di gas, chiamato trailing gas o back-purge, potrebbe essere necessario anche quando si saldano determinati metalli.
Sebbene la saldatura ad arco al plasma sia un miglioramento rispetto alla saldatura ad arco di tungsteno a gas, ci sono alcuni inconvenienti che ne limitano l’uso. Questo processo è molto costoso e complesso rispetto al processo di saldatura ad arco di tungsteno a gas. La saldatura ad arco plasma richiede la manutenzione ordinaria della torcia e la sostituzione dell’orifizio. L’attrezzatura utilizzata per la saldatura ad arco plasma richiede anche un livello di abilità dell’operatore superiore a quello della saldatura ad arco di tungsteno a gas, e questo processo è meno tollerante in termini di variazioni di adattamento e tolleranze.