プラズマアーク溶接とは？

プラズマアーク溶接（PAW）は、ガスタングステンアーク溶接（GTAW）の代わりに使用されるプロセスです。 ガスタングステンアーク溶接を使用して溶接できるあらゆる金属の溶接に使用できます。これには、商業的に使用されるほとんどすべての合金と金属が含まれます。 プラズマアーク溶接は、アークの焦点がより絞られているため、GTAWプロセスの改善と考えられています。

プラズマアーク溶接機の電極はトーチ本体の内側に配置されています。 これにより、プラズマアークとシールドガスを分離することができ、プラズマアーク溶接とガスタングステンアーク溶接が区別されます。 プラズマは、非常に高い速度と温度で銅製のオリフィスを通過します。 プラズマアークは華氏約36,032度（摂氏約20,000度）に達し、音の速度に近い速度に達します。

プラズマアークは、銅製のオリフィスの狭いくびれによって集束されます。 このように焦点を絞ることにより、プロセスはGTAWよりもアークの安定性とエネルギーの集中度を高めます。 さらに、この方法で使用される集中アークにより、プロセスを自動化機器で使用できるため、危険な溶接作業のために人間の労働者を危険にさらす必要がなくなります。

プラズマアーク溶接のプロセスは、キーコンポーネントに基づいて変更することもできます。アークを作成するために使用される電流、プラズマガスの流量、銅オリフィスの直径です。 これらのコンポーネントのいずれかを変更することにより、プラズマアーク溶接のさまざまな結果とモードを実現できます。 プラズマアーク溶接プロセスの最も一般的な3つのバリエーションは、マイクロプラズマ、メルトインモード、キーホールモードです。

プラズマアーク溶接には、少なくとも2種類のガスの流れが必要です。 これらのガスタイプは、プラズマガスとシールドガスです。 実際の溶接プロセスではプラズマガスを使用し、シールドガスはフラックスとして機能し、溶接を外気から保護します。 特定の金属を溶接する場合、後続ガスまたはバックパージと呼ばれる3番目のタイプのガスも必要になる場合があります。

プラズマアーク溶接はガスタングステンアーク溶接よりも改善されていますが、その使用を制限するいくつかの欠点があります。 このプロセスは、ガスタングステンアーク溶接のプロセスと比較すると、非常に高価で複雑です。 プラズマアーク溶接では、トーチの定期的なメンテナンスとオリフィスの交換が必要です。 プラズマアーク溶接に使用される装置は、ガスタングステンアーク溶接よりも高いレベルのオペレータスキルも必要とします。このプロセスは、取り付けのばらつきと許容範囲に関してはあまり許容されません。