La saldatura a plasma, PAW , acronimo di Plasma Arc Welding, è un processo di saldatura dove il gas viene ionizzato, cioè plasma, mentre la torcia che viene utilizzata presenta un elettrodo di tungsteno, il quale è infusibile durante il processo. Intorno a tale elettrodo giunge un gas plasmogenico che, in presenza del campo elettrico presente esternamente o internamente alla torcia,
diventa plasma. Il plasma è un gas ionizzato, costituito da un insieme di elettroni e ioni e globalmente neutro, cioè la cui carica elettrica totale è nulla. Essendo però costituito da particelle cariche, i moti complessivi delle particelle del plasma sono in gran parte dovuti alle forze a lungo raggio che si vengono continuamente a creare, e che tendono a mantenere il plasma neutro; questo fatto stabilisce una differenza importante rispetto ai gas ordinari, nei quali i moti delle particelle sono dovuti a forze che si estendono al massimo per qualche primo vicino.
La caratteristica fondamentale del plasma è il riuscire a catturare un'enorme quantità di calore e a trasportarla sui lembi da fondere. Condizione necessaria affinché ciò si verifichi è che il plasma deve arrivare in forma concentrata sul pezzo, cosa resa possibile utilizzando un'opportuna distanza dal bagno di saldatura e una velocità di fuoriuscita del gas abbastanza elevata. In queste applicazioni la temperatura può arrivare a 20.000 °C, cosa impensabile per altre operazioni di saldatura: è proprio questa elevata temperatura responsabile dell'alta precisione e velocità di realizzazione di tali operazioni. Per prevenire soffiature nella parte saldata intorno alla torcia si usa un sistema che permette il rilascio di gas particolari (di solito miscele di gas nobili) che avendo solubilità praticamente nulla anche ad alte temperature, non danno modo ai gas atmosferici di penetrare nel bagno del metallo fuso.
Tale tecnica di saldatura è spesso utilizzata visti i bassi costi e le alte prestazioni
Procedimento
Alla torcia è collegato un elettrodo di materiale fondente solo ad alte temperature, questo, avvicinandosi a pochi millimetri dal giunto da saldare produce l'arco elettrico, fin qua molto simile al TIG, tuttavia il gas usato è un gas ionizzato che fa aumentare le temperature. Ci sono tre tipi di flusso di gas che vengono utilizzati:
• Plasma gas: il gas passa attraverso i fori e viene ionizzato;
• Gas di protezione: il gas esce attraverso un ugello esterno proteggendo la saldatura dall'atmosfera;
• Spurgo di gas: il gas fuoriesce da sotto il bagno, tuttavia è usata solo per certe saldature particolari. L'operazione è molto veloce, è viene sempre fatta in maniera automatica.
Problematiche e difetti
Il grande calore che produce rende questa tecnologia ottima per tagli, mentre per la saldatura deve essere regolata in maniera efficace, per prevenire difetti dovuti alle alte temperature. Tuttavia la velocità evita la produzione di cricche.
