Plasmalichtbogenschweißen (PAW) ist ein Verfahren, das anstelle des Wolframgasschweißens (GTAW) verwendet wird. Mit ihm können alle Metalle geschweißt werden, die sich mit Wolfram-Gas-Lichtbogenschweißen schweißen lassen, darunter fast alle handelsüblichen Legierungen und Metalle. Das Plasmalichtbogenschweißen wird als Verbesserung gegenüber dem GTAW-Verfahren angesehen, da der Lichtbogen fokussierter ist.
Die Elektrode des Plasma-Lichtbogenschweißgeräts befindet sich im Brennerkörper. Dadurch können der Plasmalichtbogen und das Schutzgas getrennt werden, was das Plasmalichtbogenschweißen vom Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen unterscheidet. Das Plasma wird mit sehr hohen Geschwindigkeiten und Temperaturen durch eine Kupferöffnung gepresst. Der Plasmabogen erreicht fast 36,032 Grad Fahrenheit (etwa 20,000 Grad Celsius) und erreicht Geschwindigkeiten, die sich der von Schall annähern.
Der Plasmalichtbogen wird durch die enge Einschnürung der Kupferöffnung fokussiert. Dieser verstärkte Fokus verleiht dem Prozess mehr Lichtbogenstabilität und Energiekonzentration als GTAW. Darüber hinaus ermöglicht der fokussierte Lichtbogen, der bei diesem Verfahren verwendet wird, den Einsatz des Prozesses in automatisierten Anlagen, wodurch die Notwendigkeit beseitigt wird, menschliche Arbeiter für gefährliche Schweißarbeiten in Gefahr zu bringen.
Der Prozess des Plasmalichtbogenschweißens kann auch in Abhängigkeit von den Schlüsselkomponenten variiert werden: dem elektrischen Strom, der zur Erzeugung des Lichtbogens verwendet wird, der Durchflussmenge des Plasmagases und dem Durchmesser der Kupferöffnung. Durch Änderung einer dieser Komponenten können unterschiedliche Ergebnisse und Modi des Plasmalichtbogenschweißens erzielt werden. Die drei gängigsten Varianten des Plasma-Lichtbogenschweißverfahrens sind Mikroplasma, Einschmelzmodus und Schlüssellochmodus.
Das Plasmalichtbogenschweißen erfordert den Fluss von mindestens zwei Gasarten. Diese Gasarten sind Plasmagas und Schutzgas. Der eigentliche Schweißprozess verwendet Plasmagas, und das Schutzgas wirkt als Flussmittel und schützt die Schweißnaht vor der Außenatmosphäre. Beim Schweißen bestimmter Metalle kann auch eine dritte Gasart erforderlich sein, die als Schleppgas oder Rückspülung bezeichnet wird.
Obwohl das Plasmalichtbogenschweißen eine Verbesserung gegenüber dem Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen darstellt, gibt es einige Nachteile, die seine Verwendung einschränken. Dieses Verfahren ist im Vergleich zum Verfahren des Wolfram-Lichtbogenschweißens sehr teuer und komplex. Das Plasmalichtbogenschweißen erfordert eine routinemäßige Wartung des Brenners und den Austausch der Öffnung. Die zum Plasmalichtbogenschweißen verwendete Ausrüstung erfordert auch ein höheres Maß an Bedienerkenntnissen als beim Wolframgas-Lichtbogenschweißen, und dieses Verfahren verzeiht weniger Anpassungsschwankungen und Toleranzen.