플라즈마 아크 용접(PAW) 완벽 가이드: 정의, 장비, 장단점, 용도

오늘은 플라즈마 아크 용접(PAW)의 정의, 용도, 다이어그램, 장비, 작동, 장단점을 다룹니다. 앞서 아크 용접 공정 글들을 참고하세요:

• 전기 아크 용접 공정 종류
• MIG 용접 이해
• SMAW(실드 아크 용접) 이해
• 플럭스 코어드 아크 용접 작동 원리

플라즈마 아크 용접(PAW)이란?

TIG 용접처럼 비소모성 전극을 사용하는 아크 용접 공정입니다. 전극과 공작물 사이에 아크를 만듭니다. PAW는 텅스텐 전극과 수축 노즐 사이 수축 아크(constricted arc)에서 열을 얻는 비전이 아크(non-transferred arc), 또는 텅스텐/텅스텐 합금 전극과 공작물 사이 전이 아크(transferred arc) 두 가지 모드가 있습니다. 두 가지 불활성 가스를 쓸 수 있어 하나는 아크 플라즈마 형성, 다른 하나는 아크 플라즈마 차폐용. TIG처럼 필러 금속은 선택 사항입니다.

PAW 용접 작동 영상 보기:

[영상 삽입 권장]

PAW는 TIG의 발전형입니다. TIG는 개방 아크를 아르곤/헬륨으로 차폐하지만, PAW는 특수 토치 노즐로 아크와 차폐 가스를 별도 토출합니다. 수냉식 소구경 노즐이 아크를 압축해 온도·압력·열강도 높이고 아크 안정성 향상.

PAW 아크는 두 가지 가스 흐름으로 형성: 층류(laminar)와 난류(turbulent). 층류는 저압·저유량 플라즈마 가스로 용융 금속이 용접 구역 밖으로 날아가지 않게 함. 난류는 고압·고유량으로 깊은 용입용. 가스는 아르곤, 헬륨, 수소 또는 혼합.

주요 구성품 및 장비

• 전류·가스 감쇠 제어: 용접 종료 시 키홀(keyhole) 적절히 닫기 위함
• 고정구(Fixture): 벤드 하부 용융 금속 대기 오염 방지
• 고주파 발생기·전류 제한 저항: 아크 점화용. 별도 또는 내장 가능
• 플라즈마 토치
• 전원: 직류 전원(발전기 또는 정류기)
• 차폐 가스: 두 가지 불활성 가스 또는 혼합 가스
• 전압·전류 제어: 윤곽 용접 시 필요

플라즈마 아크 용접기:

[장비 이미지 삽입 권장]

주요 용도

마이크로 플라즈마 용접: 0.1mm 이상 박판, 와이어, 메쉬 섹션 용접 전통적 용도. 해양·항공우주 산업. 파이프·튜브(스테인리스, 티타늄) 용접. 공구·금형 수리 최적. 터빈 블레이드 용접·코팅. 전자 산업 널리 사용.

PAW 장단점

장점

• 모든 금속 절단 가능
• 아크 제어 우수
• 고열·플라즈마 제트로 고속 용접 가능
• 열영향부(HAZ) GTAW와 유사
• 고열 집도로 키홀 효과 → 단일 패스 완전 용입 가능
• 용접 위치·제어 자유도 높음
• 산소-연료 용접보다 빠른 절단
• 자동화 용이
• 좁은 커프(kerf) 형성

단점

• 장비 고가
• 전문 교육·인력 필요
• 고소음 발생

이상으로 PAW 정의, 용도, 장비, 작동, 장단점을 다뤘습니다. 즐거운 독서 되시길. 공유 환영합니다. 감사합니다!