Proses kimpalan PTA memampatkan lajur arka bebas menggunakan muncung kuprum yang disejukkan air, menumpukan tenaga dan mengion sepenuhnya gas dalam arka. Arka jenis ini dikenali sebagai arka plasma, yang boleh mencapai suhu 10,000 hingga 20,000°C. Haba sengit mencairkan kedua-dua serbuk aloi dan permukaan bahan asas dengan cepat, membentuk lapisan kimpalan aloi berkualiti tinggi pada substrat.