Impuls oder stufengeschaltet: Was schweißt besser?

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Impuls oder stufengeschaltet: Was schweißt besser?
© 2007 Carl Hanser Verlag, München
www.blechinform.com
Nicht zur Verwendung in Intranet- und Internet-Angeboten sowie elektronischen Verteilern.
BLECHPRAXIS
Fügetechnik
SCHWEISSVERFAHREN
Impuls oder stufengeschaltet:
Was schweißt besser?
Wer heute Dünnblech schweißt, sieht sich vielen Anforderungen und
Regeln gegenüber. Gefragt sind Lösungen, die mehrere Anwendungen
in einem Gerät vereinen. Dazu bieten sich moderne, voll digitalisierte
Impulsstromgeräte an, die ihren festen Platz in der Blechbearbeitung
haben. Aber auch die konventionellen stufengeschalteten MIG/MAGGeräte wurden weiterentwickelt;
die neuesten von ihnen sind
ebenso vielseitig für Dünnblech verwendbar. Eine
Gegenüberstellung von
Unterschieden der beiden Gerätearten kann
die Investitionsentscheidung erleichtern.
DAS IMPULSLICHTBOGEN-Verfahren wurde ursprünglich für das
Verschweißen von Edelstahl oder
Aluminium entwickelt. Dann optimierte man es auch für den Mischlichtbogen, wie er vor allem im Baustahlbereich benötigt wird. Heute ist
der Impulslichtbogen bei allen Materialarten und -stärken vertreten.
Konkurrenzlos sind Impulsstromquellen bei allen Anwendungen, bei
denen der Fügeprozess mit Robotern
automatisiert werden soll. Aber auch
beim manuellen Schweißen in Handwerk oder Industrie sind sie auf dem
Vormarsch. Gründe dafür sind die
Vielseitigkeit bei der Auswahl des
Verfahrens (konventionell oder Im-
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puls) und die minimale Spritzerneigung. Weil der Impulslichtbogen nahezu spritzerfrei arbeitet, entfällt bei
modernen Geräten die Notwendigkeit von Nacharbeit. Impulsstromquellen sind teurer in der Anschaffung als vergleichbare stufengeschaltete MIG/MAG-Anlagen derselben
Leistungsklasse. Der Preis solcher
Geräte spiegelt allerdings auch die
höhere Nahqualität und die bessere
Anwendungsflexibilität wider.
Vor mehr als 50 Jahren wurde mit
dem MIG/MAG-Schweißen ein unterbrechungsfreies Verfahren als Alternative zu dem bis dato üblichen Elektrodenschweißen entwickelt. Das Prinzip
des klassischen stufengeschalteten
Kompakt:
Das MIG/MAG-Impulsschweißgerät ›Panther
200 Puls‹ ist eine 20 kg schwere 230-V-Inverterstromquelle mit 200 A Schweißstrom. Sie
eignet sich zum Fügen von Stahl, Edelstahl
und Aluminium bei Montageeinsätzen vor Ort
MIG/MAG-Schweißens und der Geräteaufbau entsprechender Maschinen
sind seitdem unverändert. Allerdings
ist die Bedienung immer einfacher und
sind die Möglichkeiten der Dokumentation immer ausführlicher geworden.
Zudem gibt es mittlerweile viele verfahrenselektronische Optionen, die
die Schweißcharakteristik für spezifische Anwendungsfälle optimieren.
Auch wurden aus dem Grundaufbau
verschiedenste, auch speziell für
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BLECH InForm 6/2007
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Im Einsatz: MIG/MAG-Impulsschweißgerät ›Panther 200 Puls‹ bei der Firma Metz in Nürtingen
Dünnblechanwendungen zugeschnittene Anlagenvarianten entwickelt. Insgesamt gesehen, hat sich das klassische MIG/MAG-Schweißen
aufgrund dieser Weiterentwicklungen wieder für den
aktuellen Stand der Schweißtechnik qualifiziert. Stufengeschaltete MIG/MAG-Geräte
werden in naher Zukunft
weiterhin die am weitesten
verbreiteten Schweißgeräte in
der Metallverarbeitung sein.
Demgegenüber sind die modernen, kleineren und für eine
mittlere Blechdicke ausgelegten 200-A-Impulsstromgeräte
voll digitalisiert und in Invertertechnik ausgeführt. Eine
kompakte Bauform, ein niedriges Gewicht und ein Netzanschluss von 230 V qualifizieren diese Stromquellen für ein
breites, mobiles Einsatzspektrum. Besonders bei einer
Blechdicke von 2 bis 5 mm ermöglichen diese Geräte eine
gute Nahtoptik ohne Schweißspritzer. So wird Nacharbeit
eingespart. Die integrierte Invertertechnik mit voll digitalisierter Regelung umfasst bei
bevorzugten Geräten eine stufenlose elektronische Schweißdrossel, Echtzeitüberwachung
der Draht-Vorschubgeschwindigkeit und eine Datenbank
mit Expertenkennlinien für
optimierte Schweißparameter.
Anwender können zum Einstellen der Schweißparameter
auf zahlreiche Synergiekennlinien zurückgreifen oder manuell Daten programmieren.
Solche individuellen Jobs lassen sich dann speichern, soBLECH InForm 6/2007
dass der Schweißvorgang zu einem
späteren Zeitpunkt ohne Zeitverlust
reproduzierbar ist.
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Moderne Impuls-Schweißstromquellen eignen sich zum Fügen aller gängigen Werkstoffe wie Stahl, Edelstahl,
Aluminium und für beschichtete Bleche, zum Beispiel verzinkte oder aluminierte. In den vier manuellen Betriebsarten 2-Takt, 4-Takt, Punkt und
Intervall kann die Energie entweder
über den Strom, die Vorschubgeschwindigkeit oder über die Materialstärke eingestellt werden. Bei besonderen Aufgaben wie dem Schweißen
in Zwangslagen oder dem Überkopfschweißen helfen elektronisch programmierte Schweißdrosseln inklusive
manueller Korrekturmöglichkeit.
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beim Kurzlichtbogen, wie er bei stabilem Dünnblech üblich ist, für ausgezeichnete Zündeigenschaften und
einen stabilen Lichtbogen sorgt.
Dank einer solchen Regelungstechnik ist für den Anwender fast kein
Qualitätsunterschied mehr zwischen
den Schweißnähten stufengeschalteStufengeschaltet: Schweißgerät ›Synergic
Pro2 230-4 Quattro-MIG‹, ausgelegt für das
›kalte‹ Schweißen von Dünnblechen ab 15 A.
Das Gerät mit 4-Rollen-Antrieb eignet sich
besonders für dünne Drähte
Eine
Schwäche dieser Impulsquellen
liegt im Stahlblechbereich unter 1,5
mm. Hier wird trotz der fortlaufenden
Regelungsschleifen der Verfahrenselektronik vom Lichtbogen häufig mehr
Wärme als nötig in den Werkstoff eingebracht. Was diese kleinen Impulsstromquellen gegenüber der klassischen MIG/MAG-Technik auszeichnet,
sind ihre kompakten Maße und das
niedrige Gewicht: Mit rund 20 kg Gewicht und der Größe eines Aktenkoffers gehören solche Ideal-Geräte zu den
leichtesten und kleinsten auf dem
Markt verfügbaren Schweißstromquellen für den Dünnblechbereich.
Eine echte Alternative zu
MIG/MAG-Impulsgeräten in der
Dünnblechverarbeitung sind
spezifische, auf dieses Anwendungsspektrum zugeschnittene
Gerätevarianten als klassische
stufengeschaltete MIG/MAGAnlagen der neuesten Generation.
Mit solchen Varianten führender
Hersteller lässt sich das gesamte
Spektrum vom Kurz- bis zum Sprühlichtbogen abdecken und gleichzeitig
schon ab 15 A Schweißstrom arbeiten. Damit gelingt das ›kalte‹ Fügen
dünner Bleche von 0,5 bis 1,5 mm.
Kraftvolle 4-Rollen-Antriebe stellen
sicher, dass auch Feinschweißarbeiten
prozesssicher ausgeführt werden können. Der Drahtvorschub ist im Idealfall digital geregelt und wird in Echtzeit überwacht, sodass immer ein
konstantes Drahtlängenende entsteht.
Moderne stufengeschaltete Geräte
sollten eine stufenlos einstellbare elektronische Drossel haben, die vor allem
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ter MIG/MAG-Geräte und denen
von Impulslichtbogen-Geräten feststellbar. Über den integrierten Regler
kann zudem die Lichtbogencharakteristik zusätzlich optimiert werden. –
Ein Vorteil, der besonders in Zwangslagen zum Tragen kommt.
Auf die Frage, nach welchen Kriterien
man das passende Gerät zum Dünnblechschweißen aussucht, antworten
Experten meist: »Natürlich müssen
die Schweißeigenschaften stimmen,
aber es muss auch einfach zu bedienen
sein.« Bei den modernsten stufengeschalteten MIG/MAG-Geräten stellt
eine Parameter-Datenbank die einfa-
Bedienpanel einer stufengeschalteten
MIG/MAG-Anlage: Zur Erleichterung der korrekten Spannungseinstellungen müssen nur die
Dicke des Blechs (Knopf A) und die Materialart/-stärke des Schweißdrahtes (Knopf B) eingegeben werden. Die restlichen Schweißparameter werden automatisch eingestellt
che Bedienbarkeit sicher. Diese Kennlinien-Datenbank verfügt über das
Wissen von Schweißexperten. Der
›normale‹ Schweißer muss nur drei
Eingaben machen: Werkstoff, Drahtdurchmesser und Materialstärke. Das
reicht – alles weitere regelt das Gerät
dann selbstständig. So wird die Lichtbogenlänge nicht nur über die Messung der Lichtbogenspannung und des
Schweißstroms, sondern zusätzlich
auch über die digitale Erfassung der
Draht-Vorschubgeschwindigkeit geregelt. Der Mikroprozessor regelt den
Schweißprozess automatisch und optimiert sowohl Zündeigenschaften als
auch Lichtbogenstabilität. Solche
Hightech-Anlagen sind übrigens ähnlich wie Inverterquellen auch mit Synergiekennlinien für das Schweißen von
Aluminium mit einer Dicke von 1,0
bis 5,0 mm oder für das MIG-Löten
ausgestattet. Ihre ›Hauptdisziplin‹ ist
jedoch das Verarbeiten von Baustahl.
Wer regelmäßig Edelstahl und sogar
Aluminium zu verarbeiten hat, sollte
auf die Impulstechnik setzen.
Beide Gerätearten eignen
sich für Dünnblech gleich gut
Es sind also weniger die blanken technischen Daten oder die anwendbaren
Varianten, sondern vielmehr die konkreten Einsatzbedingungen, die die
Entscheidung beeinflussen sollten.
Fragen nach durchschnittlicher Gebrauchsdauer pro Tag, Ausbildungsstand des Schweißers, örtlichen Gegebenheiten, dem Anteil dünner oder
dicker Bleche, den Anteilen von Werkstoffen wie Aluminium und Edelstahl
im Anwendungsspektrum oder auch
nach Dokumentationserfordernissen sind häufig wichtiger als die
reine Frage nach dem ›besten‹
Schweißverfahren.
Zum Impulsschweißen mit Invertertechnik gehören kleine, leichte Geräte, die bei mobilen Einsätzen und
beim häufigen Wechsel zwischen Edelstahl und Aluminium zu empfehlen
sind. Stufengeschaltete Geräte lassen
sich besonders einfach bedienen, sind
sehr robust und haben ihre besonderen Stärken bei sehr dünnen und sehr
dicken Blechen aus Stahl. Beide Gerätearten sind also vielseitig verwendbar
und für die Dünnblechbearbeitung
gleich gut geeignet. Die konkrete Entscheidung muss in einer einzelfallbezogenen Beratung erfolgen. ■ BF100514
UWE RUF
Rehm GmbH & Co. KG Schweißtechnik, Uhingen
www.rehm-online.de
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