Pengertian Plasma

Plasma adalah gas yang dipanaskan sampai pada suhu kondisi, dimana sebagian dari gas tersebut terionisasi dan dapat menghantarkan arus listrik. Pada saat busur dibangkitkan gas dalam busur yang mengalir mengitari elektroda, beberapa dari molekul gas dalam saluran berubah menjadi terionisasi. Aliran gas yang terionisasi atau busur plasma ini terdiri dari atom-atom positif dari busur gas, elektron-elektron yang sama dan atom-atom atau molekul netral. Konduktifitas elektrik dari busur plasma bervariasai sesuai dengan derajat ionisasinya (Althouse, 1984 : 390).

Plasma terjadi atau ada selama busur dibangkitkan. Secara alami, udara yang terionisasi oleh ledakan petir merupakan plasma. Peristiwa ionisasi yang sama juga terjadi pada busur pengelasan, busur cahaya karbon dan dapur nyala api busur. Pada tahun-tahun terakhir ini, bagaimanapun juga pengertian ”busur plasma” harus dihubungkan dengan suatu proses yang memanfaatkan atau menggunakan constricted arc. constricted arc didapatkan dengan cara melewatkan busur pada suatu nosel yang kecil atau sempit, sehingga gaya yang ditimbulkan menjadi lebih besar.

Pada mulanya ionisasi pada torch busur plasma ditimbukan oleh adanya pelapisan loncatan bunga api frekuensi tinggi atau getaran tegangan tinggi diantara elektroda.

Sebagai tambahan bagi formasi plasma dalam busur, gas dapat dijaga pada titik ionisasi dengan metode induksi atau metode kapasitas. Pada pembangkit induksi plasma, gas dipanaskan dengan menginduksikan suatu alat perangkai daya frekuensi tinggi (30 Mhz ke bawah) di dalam aliran gas sehingga terjadi penghantaran (konduksi) yang disebabkan oleh pelepasan percikan bungan api. Pada metode kapasitas, daya gelombang mikro (1000 Mhz) digunakan untuk memanaskan gas sehingga terjadi pelepasan percikan bunga api diantara pusat elektroda dengan sekeliling tabung koaksialnya.

Temperatur Busur Plasma

Perubahan yang besar pada temperatur dan parameter-parameter listrik yang ditimbulkan oleh adanya constricted arc ditunjukkan pada gambar 2.2. pada bagian kiri menunjukkan kondisi normal, busur tungsten yang normal beroprasi pada 200 ampere DCSP dengan gas argon dengan laju 40 cfh. Pada bagian kanan menunjukkan busur dengan arus dan aliran gas yang sama, dimana busur tersebut mengalami constricting yang dilakukan dengan cara melewatkannya melalui diameter orifis 3/16 inch. Pada kondisi ini, pada busur yang mengalami penarikan terjadi peningkatan tegangan listrik sebesar 100 % dan kenaikan temperatur sebesar 30 % dari tegangan dan temperatur yang dimiliki oleh busur terbuka (tidak mengalami constricting). Metode spectroscopic digunakan untuk mengukur temperatur busur berdasarkan analisis dan interprestasi terhadap emisi spektrum.

Peningkatan temperatur pada busur yang mengalami constricting bukan merupakan keuntungan yang utama, selama temperatur pada busur terbuka jauh melebihi titik lebur dari logam benda kerja.

Busur plasma memberikan pengaruh besar atas energi busur. Derajat dari pemusatan busur, gaya busur, kerapatan panas pada benda kerja dan sebagainya, pada dasarnya merupakan fungsi dari :

a. Arus listrik plasma

b. Diameter orifis dan bentuknya

c. Jenis gas orifis

d. Laju aliran gas orifis