14 Januar 2019

Der Verlauf des Schweißprozesses

Wie alle in der Industrie eingesetzten Technologien hat sich auch das Schweißverfahren im Laufe der Jahre erheblich weiterentwickelt.

Um Metall zu schmelzen und anschließend eine Verbindung herzustellen, müssen große Wärmemengen aufgebracht werden, wobei es jedoch darauf ankommt, die Wärmezufuhr des Schweißbades zu steuern.
Von Schweißmaschinen, die mit einer Flamme arbeiteten, über solche, die mit einem elektrischen Lichtbogen arbeiteten, bis hin zur digitalen Steuerung von Stromgeneratoren ist die Welt des Schweißens in ständiger Entwicklung.

Schweissverfahren: Autogenes Schweißen

Wenn wir über alte Schweißverfahren sprechen, ist es angebracht, mit dem Autogenschweißen zu beginnen, das vor mehr als einem Jahrhundert entwickelt wurde.

Beim Autogenschweißen wird keine Elektrizität verwendet, um die Temperatur auf den Schmelzpunkt zu erhöhen, sondern die Verbrennung von Acetylen und Sauerstoff.

Bei dieser Art von Verfahren wird ein Zusatzwerkstoff, der so genannte Stock, verwendet, der durch die Flamme direkt über der zu schweißenden Stelle geschmolzen wird.

Bei dieser Art des Schweißens kann es zu Fehlern kommen, wie z. B. mangelnder Durchdringung, die auftritt, wenn nicht mit ausreichend hoher Temperatur geschweißt wird, oder zu festsitzenden Schweißnähten, d. h. zur Bildung von Oxyden.

Mit dieser Technik können folgende Metalle geschweißt werden: Gusseisen, Kohlenstoff- und Edelstahl, Aluminium und Kupfer.

Im Laufe der Zeit wurde das Autogenschweißen durch Lichtbogenschweißsysteme ersetzt.

Die Elektrizität in der Entwicklung des Schweißverfahrens

Im 20. Jahrhundert erlebte das Schweißverfahren dank des Einsatzes von Elektrizität die größten Umwälzungen.

Das Lichtbogenschweißen begann sich durchzusetzen, während das Schweißen mit einer umhüllten Elektrode bis Anfang der 2000er Jahre zu den am häufigsten verwendeten Verfahren gehörte.

Anfangs waren die Probleme beim Schweißen mit umhüllter Elektrode auf die fehlende Beschichtung der Elektrode selbst zurückzuführen, wodurch Oxidationen und Einschlüsse entstanden. Der Schutz der Elektrode durch eine Umhüllung mit einem desoxidierenden Material löste diese Hauptschwierigkeit.

Die Nachteile, die sich aus dem Vorhandensein von Schlacke und Porosität in der Schweißnaht ergaben, führten zu einem weiteren technologischen Wandel beim WIG- und Unterpulverschweißen.

WIG-Schweißen und MIG/MAG-Schweißen

Diese Verfahren lösen einige der Hauptprobleme des Schweißens. Sowohl beim WIG-Schweißen als auch beim MIG/MAG-Schweißen wird Gas verwendet , um das Schweißbad vor Oxidation zu schützen.

Beim WIG-Schweißen wird ein Brenner mit einer nicht abschmelzenden Wolframelektrode verwendet, von der der Lichtbogen ausgeht, der das Metall schmilzt. Das Schweißbad wird durch einen Inertgasstrahl, in der Regel Argon oder Helium, abgeschirmt, der den Sauerstoff und die daraus resultierenden Fehler abhält.

Diese Art des Schweißens kann mit oder ohne Zusatzwerkstoff durchgeführt werden.

WIG-Schweißgeräte sind in der Industrie weit verbreitet, da sie eine hohe Qualität der Arbeit gewährleisten, aber sie müssen von Facharbeitern mit ausgezeichneten technischen Kenntnissen verwendet werden.

MIG- und MAG-Schweißen unterscheiden sich nur durch die Art des verwendeten Gases: Beim MIG-Schweißen wird ein Schutzgas (in der Regel Argon) verwendet, während beim MAG-Schweißen ein Gemisch aus Schutzgas und oxidierendem Gas (Sauerstoff oder Kohlendioxid) zum Einsatz kommt.

Diese Verfahren sind die Weiterentwicklung des Unterpulverschweißens und verwenden ebenfalls einen Drahtvorschub, der sowohl als Elektrode als auch als Zusatzwerkstoff dient.

MIG/MAG-Schweißmaschinen ermöglichen es, den Prozess zu beschleunigen und Schweißraupen von guter Qualität zu erhalten.

Die Schweißmaschinen von heute: Inverter und digitale Steuerungen

DieInvertertechnologie ist eine echte Revolution in der Schweißbranche. Der Einsatz dieses Bauteils, das die traditionellen Transformatoren ersetzt, hat das Schweißen mit Gleichstrom ermöglicht, wodurch sauberere und präzisere Schweißnähte bei deutlich geringerem Brennstoffverbrauch erzielt werden.

Ein weiterer Vorteil beim MIG- und WIG-Schweißen, der auf die Invertergeneratoren zurückzuführen ist, besteht darin, dass mit kleinen Maschinen, die daher leichter zu transportieren sind, eine erhebliche Leistung erzielt werden kann.

Eine weitere technologische Entwicklung, die zusammen mit der Industrierobotik viele Probleme gelöst hat, die auf ungenaues menschliches Handeln zurückzuführen sind, ist die Tatsache, dass heute digitale Schweißgeräte eingesetzt werden können, die dem Bediener helfen, die idealen Einstellungen zu wählen.