Soldadura por plasma
El arco de plasma es utilizado por industriales y artesanos en aplicaciones de corte y soldadura industrial. Air Liquide le explica en detalle en qué consiste la soldadura por plasma (paw) y las ventajas y desventajas que conlleva esta tecnología en el mundo del mecanizado.
Lectura: 5 min
El término plasma se emplea para denominar al cuarto estado de la materia, cuando ya no está compuesta por átomos y moléculas, sino por iones y electrones. Encontramos este estado de ionización en el universo, dentro de las estrellas.
¿Qué es el plasma?
El arco de plasma puede utilizarse en las aplicaciones de corte (corte por plasma) y soldadura. Es el proceso de soldadura por arco de mayor densidad energética, pero no alcanza la que podemos tener en los procesos de corte o soldadura láser.
El plasma se genera en una atmósfera gaseosa ionizada que permite alcanzar temperaturas elevadas que llegan hasta los 20.000 ºC. La temperatura del plasma se determina en función de varios parámetros:
- La intensidad de la corriente procedente del generador de soldadura (proceso intensivo en energía).
- La naturaleza del gas de plasma.
- El caudal.
- La geometría de las boquillas que constriñen el arco eléctrico.
¿Qué es la soldadura por plasma?
La soldadura por plasma (paw, Plasma Arc Welding) es una de las técnicas de soldadura por arco. Al igual que en el proceso TIG, la fuente de necesaria para la fusión se genera mediante el arco de plasma, que se establece entre un electrodo de tungsteno no fusible y la pieza, pero con las siguientes características:
- El arco eléctrico es constreñido y acelerado a través de una tobera, que está refrigerada por agua. El gas en estado plasma que atraviesa esta tobera es conocido como “gas plasmágeno”.
- Existe una segunda corriente de gas, gas anular, que es concéntrica al gas plasmágeno, y que lo confina en la zona de soldadura.
- No existe nunca contacto entre el electrodo y la pieza que es soldada. Se genera mediante alta frecuencia un arco piloto de baja intensidad con argón, y cuando el proceso de soldadura comienza, ese arco piloto es transferido a la pieza a través del gas de soldadura (gas plasmágeno).
¿Tiene alguna pregunta sobre la soldadura por plasma?
Ventajas y desventajas de los proceso de soldadura plasma
Como principales ventajas tenemos:
- Alta calidad y productividad.
- Baja emisión de humos y proyecciones.
- No se genera escoria.
- Gran precisión.
- Menor consumo de tungstenos que la soldadura TIG.
- Aconsejable para cualquier material metálico.
- Generalmente soldadura automática (excepto microplasma).
Como principales limitaciones, podemos mencionar:
- Inversión alta.
- Poca tolerancia al ajuste (menor que el TIG).
- Uso de varios gases (gas arco piloto, gas anular, gas de raíz, gas de protección trasera…).
- La aportación, si existe, tiene que ser externa, y permite automatización, pero no robotización.
¿Cuáles son los gases o mezclas de gases usados para soldadura plasma?
En el caso de la soldadura plasma, encontramos 2 flujos de gas diferenciados:
Gas plasmágeno y gas anular, y al igual que la soldadura TIG, va asociado al uso de gas protección de la raíz de la soldadura.
1. Gas plasmágeno
Es el encargado de general el jet de plasma que aporta la energía necesaria para fundir el material base y de aporte, si existe.
Se usa fundamentalmente argón (ARCAL™ Prime), para garantizar la integridad del electrodo de tungsteno.
2. Gas anular
Confina el arco de plasma, y garantiza la protección del baño de soldadura. El gas más utilizado es el argón (ARCAL™ Prime), existiendo otras alternativas en función de las prestaciones deseadas y los materiales a soldar:
- Helio
- Se usa como aditivo al Argón, desde un 5 % hasta un 70 %.
- Incrementa la energía disponible para soldar, y se puede conseguir mayores penetraciones y/o mayor velocidad de soldadura.
- Válido para cualquier material metálico.
- Hidrógeno
- Se usa como aditivo al argón, mezclas de hasta 7,5 % H2 máximo.
- Incrementa la energía disponible para soldar, y se puede conseguir mayores penetraciones y/o mayor velocidad de soldadura.
- Aspecto de la soldadura brillante por el carácter reductor de hidrógeno.
- Sólo válido para soldadura de aceros inoxidables austeníticos (para otros materiales posibles consulte a nuestros expertos).
Tabla de selección de gases y mezclas para soldadura Plasma
| Material | Expectativas | Características | Gas |
|---|---|---|---|
| Todos los materiales | Soldadura de alta calidad | Uso universal para protección de la raíz. | ARCAL™ Prime |
| Acero inoxidable austenítico | Tuberías y estructuras | Penetración, coloración del cordón, bajo nivel de humos. | ARCAL™ 10 |
| Todos los materiales Especialmente Aluminio | Estructuras de Aluminio | Penetración, mojado, menor precalentamiento | ARCAL™ 32 |
| Soldadura Manual o Automática | Penetración, mojado, menor precalentamiento, velocidad de soldadura. | ARCAL™ He50 | |
| Duplex Steel | Instalaciones químicas | Ayuda a mantener balance Austenita/Ferrita. | ARCAL™ N2-2 |
¿Tiene alguna pregunta sobre la soldadura por plasma?
¿Cuáles son los campos de aplicación de la soldadura por plasma?
La soldadura por plasma es al nivel industrial un proceso muy utilizado y podemos distinguir:
- Soldadura por microplasma, que se caracteriza porque se consiguen arcos estables con niveles de energía muy bajos, por debajo de 50 A, y se pueden soldar elementos de décimas de espesor.
- Soldadura plasma intermedia (por conducción, similar al TIG). Se caracteriza por niveles relativamente bajos de intensidad, hasta 150 A.
- Soldadura plasma por “Keyhole”, para altos niveles de intensidad. El arco atraviesa las chapas a soldar, y conforme la soldadura avanza se produce el cierre de la misma, dando lugar a un cordón en forma de “cerradura”. Se utiliza mucho en la soldadura de depósitos de acero inoxidable austenítico dada su gran productividad y calidad de las uniones soldadas. Mientras que con un generador de TIG de 300 A al 100 % se consiguen soldaduras a tope de hasta 3 mm de una pasada, con un generador de plasma de 300 A al 100 %, se consigue soldar hasta 8 mm de espesor con una única pasada.
¿Cuáles son los materiales de aporte para la soldadura por plasma?
La soldadura por plasma requiere el empleo de consumibles. Estos consumibles son las piezas de desgaste (principalmente electrodos, toberas, boquillas), los metales de aporte, así como los gases correspondientes. Los metales de aporte se envasan en forma de bobina, parecida a la empleada en la soldadura TIG.
Por lo general, su composición es similar a la de los metales que se van a montar. Los gases tienen por objetivo: por un lado, proteger el baño de fusión frente a la acción del aire y, por otro, crear un arco de plasma (argón, mezcla argón-hidrógeno, etc.).
Air Liquide y su equipos de expertos en soldadura, se pone a su disposición para cualquier pregunta acerca de la soldadura por arco eléctrico o la de plasma, MIG MAG, TIG o láser. También podemos ayudarle en la elección de sus accesorios para soldar, como el soplete, las mangueras, o equipos de soldadura y corte, portátiles o no, así como en la elección de sus consumibles, como boquillas, antorchas y gases. No dude en contactarnos.
¿Tiene alguna pregunta sobre la soldadura por plasma?
Descubra nuestras soluciones
-
Soldadura industrial
Descubra nuestra gama de gases adaptada a todas sus necesidades de soldadura.
-
Corte industrial
Descubra los procesos y las técnicas de corte industrial. El corte es una aplicación que se utiliza en muchos campos diferentes.
-
ARCAL™
Para obtener soldaduras de óptima calidad, la gama de gases y mezclas ARCAL™ le ofrece soluciones adaptadas a todo tipo de necesidades.
-
ALbee™ Weld
¿Busca una forma fácil de soldar? ¿Quiere ahorrar tiempo y dinero de forma segura? ALbee™ Weld es la solución.
-
Gases para soldadura
Descubra nuestra gama de gases adaptada a sus procesos de soldadura y oxicorte.
-
EXELTOP™
Con EXELTOP™, una innovación de Air Liquide, la botella de gas viene equipada con una válvula de doble expansión integrada.
¿Tiene alguna pregunta sobre la soldadura por plasma? Rellene nuestro formulario de contacto.
Nuestros expertos le responderán lo antes posible.
Más información
- ¿Qué es la soldadura? ¿Cómo funciona el proceso de soldadura?
- Corte por laser
- Máquina de corte y máquina de corte por láser
- Corte por plasma
- Los chorros de corte
- Corte de acero de gran espesor
- El proceso de soldadura MIG / MAG (GMAW)
- Pantallas y máscaras para soldadores
- El proceso de oxicorte
- Temperatura de fusión de un metal
- Máquina de soldar
- Metal de aporte en MIG / MAG
- Proceso por arco sumergido
- Antorchas de soldadura
- Soldadura por resistencia
- Soldadura TIG / de metales
- Mezcla de gases para la soldadura por fusión
- Defectos en la soldadura
- El metal de aporte
- Soldadura por arco de plasma
- Proceso de soldadura blanda o fuerte
- Cobre y aleaciones
- Procesos de soldadura
- Soldadura por Arco Eléctrico
- Gas inerte para soldadura
- Seguridad en soldadura
- Soldadura: Argón botella 20L o 50L a 200 bar
- Soldadura por láser
- Soldadura automática
- Procesos de soldadura por gas
- Soldadura MMA
- Posiciones de soldadura
- Soldadura por arco con gas protector
- Tipos de electrodos según el revestimiento
- Soldadura con polvo fundente
- Soldadura con electrodo
- Criterios de selección para electrodos revestidos
- Gases para soldadura por arco
Preguntas frecuentes
- ¿Qué es el oxicorte?
- ¿Cómo se pueden cortar piezas con plasma?
- ¿Qué gas debe utilizarse para el oxicorte?
- ¿Qué sectores utilizan el oxicorte?
- ¿Cómo se puede cortar el acero?
- ¿Es el corte por plasma un proceso térmico?
- ¿Cómo se pueden cortar piezas con láser?
- ¿Qué gas debe utilizarse para cortar acero inoxidable?
- ¿Qué gas debe utilizarse para cortar aluminio?
- ¿Cómo se puede ajustar el caudal de gas en la soldadura?
- ¿Cuál es la diferencia entre los procesos de soldadura MIG y MAG?
- ¿Cómo soldar acero galvanizado?
- ¿Cómo elegir el gas a utilizar en MIG o MAG?
- ¿Por qué utilizar un hilo tubular?
- ¿Cómo se puede soldar el acero?
- ¿Cómo se puede soldar el aluminio?
- ¿Qué impacto tiene la pureza del gas de soldadura y corte?
- ¿Cuáles son los defectos de soldadura más comunes?
- ¿Cómo soldar acero inoxidable?
- ¿Cuál es la diferencia entre la soldadura fuerte y la soldadura blanda?
- ¿Cómo elegir el gas a utilizar en TIG o plasma?
- ¿Cómo evitar el consumo excesivo de gas de soldadura?
- ¿Cómo elegir el gas para soldadura TIG?