Unter einem Plasma versteht man ein Gas, das sowohl aus neutralen Teilchen (Atomen, Molekülen) als auch aus geladenen Teilchen (Ionen und freien Elektronen) besteht und dadurch elektrisch leitfähig ist. Ein solches Plasma kann man aus gewöhnlichen Gasen erzeugen, indem man ausreichend Energie zuführt. Das kann durch Wärme, Strahlung oder durch eine elektrische Entladung erreicht werden. Der Lichtbogen ist eine ständige elektrische Entladung und somit ein Plasma.
Das Plasmaschweißen ist eines der jüngeren Schmelzschweißverfahren. Es gehört zum Wolfram-Schutzgasschweißen, Kurzzeichen: WP, und wurde erst in den 60iger Jahren in Deutschland eingeführt. Der Internationale Standard ISO 857-1 erklärt das Plasmaschweißen (Prozess-Nr. 15) aus dem Englischen übersetzt wie folgt: Lichtbogenschweißen unter Benutzung eines eingeschnürten Lichtbogens.
WIG Lichtbogen Bild: EWM
Der Lichtbogen bildet sich, ähnlich wie beim WIG-Schweißen, auch beim Plasmaschweißen, zwischen einer nicht abschmelzenden Wolframelektrode und dem Grundwerkstoff. Im Gegensatz zum WIG-Schweißen wird der Lichtbogen hier durch die Schweißbrenner- Konstruktion – und zwar durch eine wassergekühlte Kupferdüse – eingeschnürt. Dies bewirkt eine vergleichsweise höhere Leistungsdichte. Gegenüber dem WIG-Lichtbogen, der Temperaturen von 4000 bis 10 000 °C aufweist, beträgt die Lichtbogentemperatur beim Plasmaprozess 10 000 bis 24 000 °C. Dadurch sind beim Plasmaschweißen höhere Schweißgeschwindigkeiten erzielbar.
Plasmalichtbogen Bild: EWM
Hohe Stabilität der Lichtbogensäule
Schmale Lichtbogensäule
längenunabhängig vom Abstand zwischen Brenner – Werkstück
Verbesserte Schweißbarkeit bei Materialien mit Kantenversatz
Geringe Nahtbreite
Geringer Verzug
Geringe Nahtüberhöhung
Höhere Schweißgeschwindigkeit als beim WIG-Schweißen
Zuverlässige Lichtbogenzündung
Sehr gute Reproduzierbarkeit der Schweißung im Automatenbetrieb
Exakt einstellbare Einbrandtiefe
Spritzerfreier Schweißprozess
Größere Toleranzen als beim Laser möglich
Elektrode ist geschützt (Standzeiten bis Faktor 30 höher als beim WIG Schweißen)
Darstellung des Lichtbogens an einer Kante (Bild: mig-o-mat)
Beispiel:
defekte Ziehmatrize
i-Punkt abgebrochen
Microplasma schweißen
Blick durch den Schweißhelm
fertig geschweißt
fertig bearbeitet
Nähmaschinenfuß aus Guß zusammenschweißen
Grauguss: Motorhaube Weinbergschlepper ...
... gebrochene Halterung ...
... Guss Verbindungsgeschweißt
Gussplatte Reparaturschweißen
Platte aus GGG - 42 Gusseisen mit Kugelgraphit, sogenannter Sphäroguss neue Bezeichnung: EN - GJS 400 18