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WIG-Schweißverfahren – Einsparungspotenziale bei Schutzgasen

Beim WIG-Schweißen schützen inerte Gase das Schweißbad bzw. das im Lichtbogen zu verarbeitende Metall vor der Umgebungsluft. Vielfach wird Argon eingesetzt, weil es das Zünden des Lichtbogens erleichtert und eine große Stabilität des Lichtbogens ermöglicht.

Wie können Einsparpotenziale beim Einsatz von Schutzgasen identifiziert werden?

„Für die Reduktion von Kosten kommt beim WIG-Schweißen in der Regel das Edelgas Argon 4.6 zum Einsatz“, sagt Dr. Dirk Kampffmeyer, Experte für Anwendungstechnik Schweißen & Schneiden bei Messer. „Werden die Werkstoffe Tantal und Titan verwendet, so empfiehlt sich die Qualität 4.8. Weniger häufig wird Helium oder ein Gemisch aus Argon und Helium eingesetzt.“ Das relativ teure Helium wird wegen seiner besseren Wärmeleitfähigkeit benutzt, um die Wärmeeinbringung zu verbessern. Um die Viskosität der Schmelze zu verringern und die Schweißgeschwindigkeit zu erhöhen, kann bei austenitischen bzw. nichtrostenden Stählen geringe Mengen an Wasserstoff dem Schutzgas beigemischt werden.

Die Zuleitung des Schutzgases erfolgt über die Gasflasche, den Schlauch, das Steuergerät und den Schweißbrenner, um schließlich auf das Schweißbad zu treffen. Da der Fülldruck in der Gasflasche bis zu 200 bar betragen kann, muss der Druck auf einen geeigneten Wert verringert werden. Wobei die Durchflussmenge des Schutzgases unter anderem von folgenden Kriterien abhängt: Düsendurchmesser, Schutzgas, Nahtform, Werkstoff, Schweißposition. Weitere Informationen enthalten dazu die Datenblätter der Hersteller.

Schutzgasverbrauch beobachten

Vielfach wird beim Einsatz von Schutzgasen übersehen, dass die Verbräuche unbemerkt viel zu hoch sind. Nicht nur, weil Gas meist vor Ort in ausreichenden Mengen vorhanden ist, sondern weil beispielsweise das Ventil oftmals zur Sicherheit für die Vorström- als auch Nachströmzeit gerne ein paar Sekunden länger geöffnet wird. Nicht wenige Anwender glauben, auf diese wenigen Sekunden käme es nicht an. Weit gefehlt.

Gerade in solchen Situationen kann man beim WIG-Schweißen bares Geld sparen. Wenn es beim WIG-Schweißen darum geht, Einsparpotenziale zu identifizieren, so denken viele Anwender zunächst einmal an den Schweißbrenner, die Schweißstromquelle, Verschleißteile oder Zusatzwerkstoffe. Sicherlich kann man hierzu einige Potenziale entdecken und Kosten reduzieren.

Häufig unterschätzter Kostenfaktor

Auf der anderen Seite lohnt sich nicht minder ein Blick auf den jährlichen Schutzgasverbrauch. Denn dieser scheint manchmal genauso unsichtbar zu sein, wie das Schutzgas selbst. Tatsache ist aber: Schutzgase sind ebenso ein Kostenfaktor wie alle andere Positionen beim WIG-Schweißen. Und diese Kosten können je nach Gastyp sogar relativ hoch sein. Hier lohnt es sich, ebenso auf Preisunterschiede bei den verschiedenen Schutzgas-Mischungen zu achten.

In vielen Betrieben wird in der Regel der Schutzgasverbrauch für eine Schweißaufgabe einmal festgelegt und im Anschluss nie wieder verändert. Das heißt, das Schutzgas strömt so lange auf das Schweißbad, bis das Ventil wieder verschlossen wird. Achtung Kostenfalle: Dabei kann es möglich sein, dass der konfigurierte Gasvolumenstrom etwas überdimensioniert wurde und sich das Schweißbad mit einem etwas geringeren Schutzgasvolumen genauso gut hätte schützen lassen. Hierzu empfiehlt es sich, die Dosierung des Schutzgasvolumens von Zeit zu Zeit immer wieder einmal zu überprüfen. Dabei stehen Ihnen die Schweißexperten der Industriegasehersteller gerne beratend zur Seite.

Optimierung der Schutzgasabdeckung

Für eine Schweißaufgabe mit kleinem Schweißstrom, strömt auch eine relativ kleine Schutzgasmenge. Vergrößert sich der Schweißstrom, so muss auch ein höheres Volumen an Gasen zugeführt werden, um den Lichtbogen vor der Umgebungsluft zu schützen. Im Moment, wenn der Lichtbogen zündet, ist der Verbrauch an Schutzgasen am größten.

Die Folge: Bei kurzen Schweißintervallen wie beim Schweißen von Steppnähten oder Heften von Bauteilen steigt auch der Gasverbrauch. Natürlich kann bei solchen Aufgaben die Gasmenge aus Kostengründen nicht einfach reduziert werden. Nicht zuletzt sind dafür auch genaue Vorgaben hinsichtlich der Gasströme einzuhalten. Einsparpotenziale können jedoch bei der Startspitze, zu Beginn des Schweißprozesses, sowie bei der Dauer der Nachströmung identifiziert werden.

Download Broschüre WIG-Schweißen

 

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