La soldadura por arco de plasma (PAW) es una técnica de soldadura avanzada que se basa en los principios de la soldadura por arco de gas tungsteno (GTAW), comúnmente conocida como soldadura TIG. Ambos procesos utilizan un electrodo de tungsteno no consumible para generar el arco eléctrico necesario para la soldadura.
Cómo funciona la soldadura por plasma
PAW se distingue por constreñir el arco a través de una boquilla de cobre de calibre fino , lo que da lugar a un chorro de plasma altamente concentrado capaz de alcanzar temperaturas de hasta 28.000°C (50.000°F).
En PAW, el electrodo de tungsteno se coloca dentro del cuerpo de la antorcha, separándolo de la envoltura de gas de protección. Entre el electrodo y la pieza se forma un arco eléctrico que ioniza el gas plasma, que suele ser argón o una mezcla de argón e hidrógeno.
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Ventajas de PAW |
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Precisión |
El arco estrecho permite un control preciso, por lo que es ideal para soldaduras complejas. |
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Alta penetración |
Capaz de soldar materiales gruesos en una sola pasada, mejorando la eficiencia. |
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Estabilidad |
Ofrece un arco estable, reduciendo los defectos y mejorando la calidad de la soldadura. |
A continuación, este gas ionizado se expulsa a través de la boquilla constrictora, produciendo un chorro de plasma de alta velocidad que funde el material base, facilitando la coalescencia . El proceso puede implicar o no la adición de metal de aportación, dependiendo de la aplicación específica.
Diferentes tipos de soldadura por plasma
La soldadura por arco de plasma (PAW) tiene dos modos principales de funcionamiento: arco transferido y arco no transferido. Estos modos afectan al modo en que el arco interactúa con la pieza de trabajo, lo que influye en el proceso de soldadura y sus aplicaciones.
Principales diferencias
1) Focalización de la energía: La transferida es más potente y concentrada; la no transferida es más difusa.
2) Trayectoria del circuito: Transferido incluye la pieza en el circuito; no transferido mantiene el arco dentro de la antorcha.
3) Grosor del material: El transferido sirve para materiales más gruesos; el no transferido es mejor para materiales finos o delicados.
La soldadura por arco de plasma se presenta en tres tipos principales, cada uno de ellos adecuado para diferentes aplicaciones en función del grosor del material y la precisión requerida.
Estas variaciones confieren a la PAW una gran versatilidad, tanto si se necesita una precisión ultrafina como una gran potencia. Esta versatilidad hace que la PAW sea aplicable en diversos sectores, como el aeroespacial, el de procesamiento químico y el petroquímico.
| Microsoldadura por arco de plasma (Micro-PAW) | Soldadura por arco de plasma de media corriente | Soldadura por arco de plasma de alta corriente | |
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Gama actual |
0.1 a 15 amps | 15 a 100 amps | 100 a 300+ amps |
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Applicaciones |
Soldadura de materiales muy finos (tan finos como 0,1 mm), como dispositivos médicos, joyas y componentes aeroespaciales. | Soldadura de uso general de materiales de espesor fino a moderado en industrias como la del automóvil y la electrónica. | Soldadura industrial pesada, como construcción naval, recipientes a presión y componentes estructurales gruesos. |
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Característica principal |
Produce un arco ultrafino y estable, lo que la hace perfecta para trabajos de precisión en materiales delicados. | Equilibra precisión y potencia, ofreciendo una buena penetración sin dejar de ser relativamente controlado. | Produce un chorro de plasma altamente concentrado capaz de penetrar en profundidad y alcanzar altas velocidades de deposición, por lo que es ideal para materiales más gruesos. |
A pesar de sus características únicas, la PAW comparte puntos en común con otros métodos de soldadura:
- Proceso basado en el arco: Al igual que muchas técnicas de soldadura, PAW se basa en un arco eléctrico para generar el calor necesario para soldar.
- Versatilidad: La PAW puede aplicarse a una amplia gama de metales, incluidos el acero inoxidable, el aluminio y el titanio, de forma similar a la GTAW y la GMAW.
- Requisitos de blindaje: Para proteger el baño de soldadura fundido de la contaminación atmosférica, PAW emplea gases de protección, una práctica habitual en procesos como GTAW y GMAW.
Diferencias entre la soldadura por plasma y otros procesos de soldadura
| Soldadura por arco de gas tungsteno (GTAW/TIG) | Soldadura por arco metálico con gas (GMAW/MIG) | Soldadura por arco metálico con protección (SMAW/Stick) |
| Aunque tanto PAW como GTAW utilizan un electrodo de tungsteno no consumible, el arco estrecho de PAW da lugar a una mayor densidad de energía.
Esto permite una penetración más profunda y velocidades de soldadura más rápidas en comparación con GTAW. Además, la PAW ofrece una mayor estabilidad del arco, lo que permite longitudes de arco más largas y una mayor tolerancia a las variaciones en la longitud del arco. |
GMAW emplea un electrodo de alambre consumible y normalmente requiere un suministro continuo de gas de protección.
En cambio, PAW utiliza un electrodo no consumible y un gas de plasma para crear el arco, lo que da lugar a una fuente de calor más focalizada. Este enfoque proporciona un mejor control sobre el baño de soldadura, lo que hace que PAW sea adecuado para aplicaciones que requieren precisión. |
SMAW utiliza un electrodo consumible recubierto de fundente, que produce un gas de protección cuando se calienta.
El uso de PAW de un gas plasma y un gas de protección independiente permite obtener soldaduras más limpias con menor formación de escoria, reduciendo la necesidad de limpieza posterior a la soldadura. |
Avances en soldadura
La integración de la realidad aumentada (RA) en la formación en soldadura ha revolucionado la forma en que los soldadores adquieren y mejoran sus habilidades.
Seabery Welding Simulator es una solución de soldadura basada en AR que proporciona experiencias de formación inmersivas al replicar las prácticas de soldadura del mundo real sin necesidad de consumibles ni exposición a entornos peligrosos.
El simulador proporciona información inmediata sobre la técnica, destacando problemas como ángulos incorrectos de la antorcha, velocidad de desplazamiento o arcos inestables. Esta información ayuda a los alumnos a perfeccionar rápidamente sus habilidades, lo que mejora la calidad de la soldadura cuando pasan a la soldadura real. Se trata de una potente herramienta para adquirir confianza y competencia antes de iniciar un arco real.
La incorporación de RA a la soldadura está en consonancia con las tendencias más amplias de automatización y digitalización en el sector industrial. Al adoptar estas tecnologías, los programas de formación pueden producir soldadores altamente cualificados y competentes en técnicas avanzadas, satisfaciendo las demandas cambiantes de las industrias modernas de fabricación y construcción.
Por qué destaca la soldadura por plasma
La soldadura por arco de plasma destaca como un proceso de soldadura preciso y eficaz, que ofrece ventajas sobre los métodos tradicionales gracias a su fuente de calor concentrada y su capacidad de penetración profunda. Comprender el funcionamiento y las ventajas de la PAW es crucial para las industrias que requieren soldaduras de alta calidad, ya que ofrece una solución fiable y eficiente para diversos retos de soldadura.
A medida que el sector sigue evolucionando con la automatización y la digitalización, la integración de tecnologías como la realidad aumentada en los programas de formación garantiza que la próxima generación de soldadores esté bien equipada para dominar las técnicas de soldadura avanzadas, incluida la PAW.
