Auf welche Parameter und Funktionen sollte man beim Kauf eines Schweißgeräts achten?
Der Kauf eines Schweißgeräts ist immer mit der Notwendigkeit verbunden, aus Tausenden von Angeboten eine Auswahl zu treffen und – was noch wichtiger ist – die eigenen Bedürfnisse und Möglichkeiten zu analysieren. Wofür wird dieses Schweißgerät also tatsächlich benötigt, was soll damit geschweißt werden, wo soll es zum Einsatz kommen? Zu Hause, in einer kleinen Werkstatt oder im Betrieb? Wie wird es eingesetzt? Welche Leistung sollte es haben? Welche Parameter sollte ein Schweißgerät aufweisen?
Was müssen Sie vor dem Kauf eines Schweißgeräts wissen?
Um die richtige Wahl zu treffen, muss man sich mit den technischen Daten der Schweißgeräte vertraut machen, die Informationstabellen lesen, wissen, was „Maximalstrom“ bedeutet, und die Funktionen, die ein bestimmtes Schweißgerät bietet, richtig erkennen. Was ist wirklich wichtig? Wie man diese Werte versteht und interpretiert. Schweißparameter sind ein sehr weit gefasster Begriff, der einen erheblichen Einfluss auf den Schweißprozess hat. Ihre Kenntnis ist unerlässlich, um ein Schweißgerät effektiv zu nutzen und sein volles Potenzial auszuschöpfen.
Die wichtigsten Parameter von Schweißgeräten sind bei jedem Schweißgerät gleich und hängen mit der Stromquelle zusammen, die das Gerät versorgt. Jedes dieser Geräte erhält elektrische Leistung, deren Spannung in Volt [V] und deren Stromstärke in Ampere [A] angegeben wird.
Auf welche Funktionen kann kein Schweißer verzichten?
Die Spannung ist der wichtigste Einstellparameter bei MIG/MAG-Schweißgeräten. Durch die Einstellung dieses Parameters beeinflussen wir die Eigenschaften des Schweißlichtbogens, seine Eindringtiefe in das Schweißgut und, allgemeiner gesagt, die Länge des Schweißlichtbogens. Je dicker die zu schweißenden Werkstoffe sind, desto größer muss natürlich der Einstellbereich dieses Parameters [V] sein. In der Regel verfügen Geräte, die mit 230 V betrieben werden, also an eine normale Steckdose angeschlossen werden, über einen Einstellbereich von 14 [V] bis 28 [V], während solche, die mit sogenannter „Starkstrom-Leistung“, also 400 V, betrieben werden, einen Einstellbereich von 14 [V] bis 32 [V] haben.
Ein weiterer Parameter, genauer gesagt eine Schweißfunktion, ist „Puls“ und „Doppel-Puls“. Geräte mit dieser Funktion sind deutlich vielseitiger einsetzbar, schon allein aufgrund der verbesserten Eigenschaften des in das Schweißbad eingebrachten Materials. Die oben genannten Funktionen beeinflussen den Querschnitt der Schweißnaht, die Qualität der Nahtoberfläche, führen zu weniger Spritzern und im Falle von „Puls/Doppelpuls“ erhalten wir zusätzlich die charakteristische „Fisch- oder Drachenschuppe“.
Die 2-Takt- und 4-Takt-Funktion (Zweitakt und Viertakt) wird hingegen standardmäßig bei MIG/MAG-Geräten, WIG-Schweißgeräten sowie Plasmaschweißgeräten verwendet. Es handelt sich dabei um eine Methode zum Starten und Beenden des Schweißvorgangs; diese Funktion wird vom Schweißbrenner (Schweißbrenner) aus aktiviert und gesteuert. Im sogenannten 2-Takt (2T) führen wir vom Beginn bis zum Ende des Schweißvorgangs zwei Abzugsbewegungen durch – diese Funktion wird in der Regel zur Herstellung kurzer Schweißnähte verwendet. Im 4-Takt (4T) führen wir vier Abzugsbewegungen durch; Der Vorteil dieser Funktion liegt in der besseren Ergonomie beim Schweißen, da wir zwischen dem ersten Drücken (1. Takt) und dem Loslassen (2. Takt) des Auslösers am Schweißbrenner den Auslöser nicht gedrückt halten müssen. Dies führt zu einer geringeren Ermüdung während des Schweißvorgangs, was die Effizienz und Qualität bei der Herstellung längerer Schweißnähte deutlich erhöht.
SPOT bezeichnet eine Funktion, die für das sogenannte Heftschweißen, also das Schweißen dünner Materialien wie z. B. Karosserien, vorgesehen ist. Bei dieser Funktion strömt sowohl vor als auch nach Beendigung des Schweißvorgangs Gas ab, das die Schweißnaht vor dem Eindringen von Sauerstoff schützt. Nach dem Erlöschen des Schweißlichtbogens hat das Gas wiederum eine kühlende Funktion. Die Parameter für die richtige Einstellung dieser Funktion sind die Schweißzeit [s], also die Zeit, in der das Gerät die Schweißnaht ausführt.
Induktivität, Lötschweißen, was noch?
Ein weiterer wichtiger Parameter ist die Induktivität (auf dem Bedienfeld des Geräts durch das Symbol einer einstellbaren Spule gekennzeichnet); sie bestimmt die sogenannte „Härte“ des Schweißlichtbogens, die ein tiefes Einbrennen – durch Verringerung der Induktivität – in das Material ermöglicht, allerdings auf Kosten einer erhöhten Spritzbildung. Ein weicherer Lichtbogen hingegen erzeugt dank erhöhter Induktivität eine sogenannte flache Schweißnaht, die sich durch geringeres Eintauchen auszeichnet. In der Regel ist dieser Parameter bei Schweißgeräten werkseitig auf einen Mittelwert eingestellt. Die Induktivität lässt sich gut mit der Funktion des Lötschweißens kombinieren.
Synergistische Funktionen, d. h. die Einstellungen des Schweißgeräts teilweise automatisierende Funktionen wie: Fülldraht, SS (CrNi), CS (Fe), AlMg/AlSi, CuSi, sind nichts anderes als Abkürzungen für die Bezeichnungen der zu schweißenden Werkstoffe, die meist die Legierungszusätze oder die allgemeine Zusammensetzung der jeweiligen Legierung angeben.
Eine herausragende Funktion ist FLUX, die sich auf das Schweißen mit Fülldraht bezieht (Hinweis: nicht zu verwechseln mit Pulverdraht, Kerndraht, z. B. Rutil-, basischem oder metallischem Draht). Beim Schweißen mit dieser Funktion unter Verwendung eines halbautomatischen Schweißgeräts (MIG/MAG) ist keine Zufuhr von Schutzgas aus einer externen Quelle erforderlich, da das Gas beim Schmelzen des im Drahtkern enthaltenen Pulvers entsteht. Diese Methode lässt sich mit dem Schweißen mit umhüllten Schweiβelektroden vergleichen, nur dass sich in diesem Fall im Kern des Bindemittels Substanzen befinden, die die Schweißnaht vor Einflüssen schützen, die ihre Qualität beeinträchtigen könnten.
Das AUTO-System, das auf die Hauptfunktion des Multifunktions-Schweißgeräts zurückgreift. Es handelt sich um eine vollständig synergistische Einstellung, bei der lediglich die Dicke des zu schweißenden Materials, dessen Art, der Drahtdurchmesser sowie die Art des Schutzgases eingestellt werden müssen. Nach Eingabe und Aktivierung der oben genannten Parameter wählt das Schweißgerät automatisch die übrigen Parameter aus und ermöglicht einen schnellen Schweißbeginn. Diese Funktion wird sowohl von Schweißanfängern als auch von Personen genutzt, die die Effizienz ihrer Schweißprozesse steigern möchten. Selbstverständlich bieten die Schweißgeräte auch in dieser Funktion die Möglichkeit, den Schweißstrom weiter zu verfeinern.
WIG-Schweißen – was hat es damit auf sich?
WIG-Schweißgeräte sind Schweißgeräte, die sowohl mit Gleichstrom (DC) als auch mit Wechselstrom (AC) schweißen können. Mit diesem Verfahren lassen sich zahlreiche Werkstoffe schweißen, darunter unter anderem Schwarzstahl, Gusseisen, Edelstahl (Säurestahl, hitzebeständig), Titan, Aluminiumlegierungen oder sogar Messing. Diese Geräte gelten aufgrund der Beschaffenheit ihres Schweißlichtbogens sowie der Möglichkeit, den Schweißprozess präzise einzustellen, als deutlich präziser.
WIG DC verfügt über weniger einstellbare Parameter, während WIG AC deutlich umfangreichere Einstellmöglichkeiten bietet. Grundlage ist natürlich der Schweißstrom, der als Stromstärke [A] geregelt wird. Seine Einstellung bestimmt die Stärke und Breite des Lichtbogens, wobei diese Parameter die erzeugte Temperatur beeinflussen und es dadurch ermöglichen, immer dickere Werkstoffe zu schweißen. Es ist jedoch zu beachten, dass eine Überhitzung des Werkstoffs nicht wünschenswert ist, weshalb die Wahl der optimalen Einstellungen wichtig ist.
Die stufenweise Einstellung bei WIG-Geräten ist eine Lösung, die eine optimale Einstellung des Schweißgeräts ermöglicht. Sie beginnt mit der sogenannten Gasvorlaufzeit (Einstellung in Sekunden [s]), die eine anfängliche, geeignete Schutzatmosphäre um die Schweißstelle herum schafft, die später im weiteren Verlauf des Schweißprozesses automatisch aufrechterhalten wird. Ziel dieser Lösung ist die Verstärkung der Schweißnaht, was durch den Sauerstoffmangel ermöglicht wird, der durch die Vorlaufzeit des Gases aus dem Schweißbrenner entsteht. Es ist zu beachten, dass ein Überschuss an Sauerstoff zu Porosität in der Schweißnaht und damit zu deren Schwächung führt. Anschließend stellen wir den Startstrom [A] ein, der im unteren Bereich liegen sollte, um einen sogenannten thermischen Schock sowohl für die (Wolfram-)Elektrode als auch für das zu schweißende Material zu vermeiden. Ein großer, plötzlicher Temperaturanstieg bedeutet eine enorme Energiemenge, die sich rasch ausbreitet und gleichzeitig den Schweißprozess negativ beeinflusst. Man kann dies mit einem Hammerschlag mit voller Wucht auf ein Blech vergleichen, bei dem neben einem plötzlichen Lärm auch Materialschwingungen entstehen, die dadurch verursacht werden, dass die im Hammerkopf gespeicherte Energie freigesetzt und auf das Blech übertragen wird. Deshalb streben wir beim Schweißprozess einen sogenannten sanften Start an, indem wir den Startstrom [A] während des Stromanstiegs [s] bis zum Spitzenstrom einstellen. Die Einschaltdauer des Pulses [%]ist wiederum der prozentuale Anteil des Spitzenstroms am Grundstrom im Sinne der Dauer des höchsten und des niedrigsten Stroms..
Die Pulsfrequenz [Hz] ist wiederum die Frequenz, mit der der Stromanstieg und der Stromabfall zyklisch ablaufen. Das heißt, wenn der Strom hohe Werte erreicht, kommt es zum Aufschmelzen des Schweißguts und zum Einbringen von Schweißzusatzmaterial in das Schweißbad. Wenn der Stromwert sinkt, führt dies zu einer Abkühlung, jedoch nicht zum Erlöschen des Schweißbads, was die Kontinuität gewährleistet, aber gleichzeitig die in das Material eingebrachte Wärme reduziert. Diesen unteren Wert bezeichnen wir als Basisstrom [A] bezeichnet. Der Stromabfall [s] hingegen dient der Minimierung der negativen Auswirkungen eines plötzlichen Stromabfalls sowie des damit einhergehenden Temperaturabfalls, die durch die Energieverringerung verursacht werden. Der Übergang vom Hauptstrom zum Kraterlöschstrom [A] allmählich zu reduzieren. Ein zu heftiger, plötzlicher Energieabfall im Schweißbad führt zu einem zu schnellen Erstarren der Schweißnaht, wodurch ein sogenannter Krater entsteht, den wir als Fehler in der Schweißnaht betrachten. Durch das langsame Auslöschen des Materials mithilfe des Stromabfalls minimieren wir das Risiko der Entstehung dieses Fehlers praktisch auf ein Minimum. Nach dem Gasausfluss [s] erfolgt die Abkühlung der Schweißnaht und der (Wolfram-)Elektrode mithilfe des Schutzgases. Dadurch werden weder die Elektrode noch die Schweißnaht oxidiert, was sich erheblich auf die Festigkeit der Schweißnaht und im Falle der Elektrode auf deren Lebensdauer auswirkt.
Zusätzlich unterscheiden wir beim WIG-Schweißen für den Wechselstrombetrieb (AC) zwischen der sogenannten AC-Einschaltdauer [%] und der AC-Stromfrequenz [Hz], die oben bereits im Zusammenhang mit Gleichstrom (DC) beschrieben wurden. Außerdem muss unbedingt beachtet werden, dass die Stromwechsel bei Wechselstrom die Aufgabe haben, das Schweißgut zu schmelzen und die Aluminiumoxide auszutreiben. Aluminiumoxide haben eine sehr hohe Schmelztemperatur; aus diesem Grund versuchen wir nicht, diese Temperatur so weit zu erhöhen, dass sie entfernt werden, da das Schweißgut nicht überhitzt werden darf. Erst wenn das Aluminium bereits eine so hohe Temperatur erreicht hat, dass es zu sieden beginnt, drücken Kapillarkräfte die Oxide an den Rand der Schweißnaht. Dadurch vermeiden wir ihre Ansammlung im Inneren der Schweißnaht und verbessern somit deren Qualität und Festigkeit.
Was sollte man beim Kauf eines Schweißgeräts noch beachten?
Ein weiterer wichtiger Parameter, der bei der Auswahl eines Schweißgeräts oft übersehen wird, ist die Dicke der Schweiß- und Zuleitungskabel. Je dicker diese sind, z. B. 2,5 mm² bei Geräten SKANDI KRAFT MIG 220, desto besser und sicherer ist die Energieversorgung des Schweißgeräts.
Plasma, d. h. ein Plasmaschneider, wird durch Parameter beschrieben, die sich auf den Schneidstrom beziehen; dabei handelt es sich um die Stromstärke [A], die die Länge und Leistung des Lichtbogens regelt. Höhere Parameter ermöglichen das Schneiden, Ausfräsen oder Durchschneiden dickerer Werkstücke. Der Luftdruck [MPa/bar] wiederum ist für die Erzeugung des Plasmastrahls sowie für das Herausdrücken des geschmolzenen Materials aus der Schnittfuge verantwortlich und hängt von der Plasmaleistung ab; er wird in der Regel im Bereich von 4 bis 6 bar eingestellt. Die Gasnachströmzeit [s] im Plasmastrahl ist ein Parameter, der den Schweißbrenner, d. h. die hohen Temperaturen ausgesetzten Bauteile, kühlt. Die richtige Einstellung dieses Parameters hat einen wesentlichen Einfluss auf die Lebensdauer der Elektroden- und Düsenbaugruppe.
Der obige Artikel deckt zwar nicht die gesamte Fülle an Informationen zu den Parametern und Funktionen von Schweißgeräten ab, vermittelt jedoch grundlegende Kenntnisse über diese Parameter und Funktionen. Dies erleichtert die Vorauswahl eines für die jeweiligen Anforderungen geeigneten Schweißgeräts, und die richtige Einstellung der Parameter ermöglicht die korrekte, effiziente, fachgerechte und vor allem sichere Durchführung des jeweiligen Schweißverfahrens.