Nun hab ich mich endlich durchgerungen, den versprochenen Schweiß-TUT zu schreiben.
Er soll eine Hilfe sein, das Verfahren der unlösbaren Verbindung Schweißen theoretisch zu verstehen.
Keinesfalls soll er als Anleitung für Laien zum Selbstmord durch Schweißversuche an Tragwerksteilen dienen.
Schweißversuche sollten auf Abfallstücken durchgeführt werden und es sollte ein erfahrener Metallbaumeister diese beurteilen und beratend zur Seite stehen.
Bilder folgen eventuell wenn ich mal Zeit finde ein paar Raupen zu legen.
Als erstes möchte ich einen kurzen Überblick über die gebräuchlichsten Schweißverfahren geben. Dieser erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit. Ständig werden neue Verfahren entwickelt oder alte Verfahren weiterentwickelt. Inzwischen gibt es eine unüberschaubare Vielzahl der unterschiedlichsten und ähnlichen Schweißverfahren. Ich nenne hier nur mal kurz die gebräuchlichsten und für den Bereich Simson vermutlich brauchbarsten.
ELEKTRODENLICHTBOGENHANDSCHWEISSEN (im folgenden kurz E-Schweißen genannt)
Dieses Schweißverfahren ist sicher eines der ältesten und verbreitesten Schweißverfahren überhaupt.
Beim E-Schweißen wird mittels einer Spannungsquelle ein umhüllter Metalldraht durch Erhitzung verflüssigt.
Durch die hohe Temperatur von etwa 5600°C wird nicht nur der Metalldraht sondern auch ein Teil des Grundmaterials in der unmittelbaren Nähe des Lichtbogens aufgeschmolzen. Da die Elektrode in der gewünschten Schweißrichtung bewegt wird, kühlt das Material hinter dem Lichtbogen ab. Das Schweißgut (also das flüssige Metall) kühlt ab und erstarrt.
Die Umhüllung besteht aus Stoffen, die beim Abschmelzen Gase bilden welche als Schutzathmosphäre um den Lichtbogen wirken und diesen vor, für den Werkstoffübergang schädlichen Gasen, wie zum Beispiel Sauerstoff schützen. Außerdem bildet die Umhüllung eine Schlacke, die auf dem Schweißgut aufschwimmt und durch ein langsameres Abkühlen der Schweißraupe Schweißspannungen im Material vermindert.
Als Spannungsquellen dienen Schweißtransformatoren mit oder ohne Gleichrichter, Schweißumformer oder Schweißinverter welche auf elektronischem Weg die Netzspannung in Schweißstrom umwandeln.
E-Schweißen kann mit Gleich- oder Wechselstrom als Schweißstrom durchgeführt werden.
Elektroden gibt es in einer sehr großen Vielfalt. Die Wahl der Elektrode richtet sich nach zu verschweißendem Material, der Beanspruchung der Schweißnaht, der Nahtart und nach weiteren verschiedenen Kriterien.
Die Vorteile sind die sehr kostengünstige Anschaffung und der sehr geringe Platzbedarf der Schweißstromquelle. Es ist ideal für eine seltene Anwendung oder für große Mobilitätsanforderungen. Das Verfahren selbst ist relativ unkompliziert, erfordert jedoch ein hohes Maß an Erfahrung und Übung um es sicher auszuführen.
MAG - METALLAKTIVGASSCHWEISSEN
Dieses Schweißverfahren ist noch relativ jung. Auch bei diesem Schweißverfahren wird ein Metalldraht mittels elektrischem Strom abgeschmolzen. Dieser wird mittels eines Elektromotors in der Schweißmaschine kontinuierlich zugeführt. Die Geschwindigkeit des Vorschubes ist regelbar. Darüber und über die Höhe der Schweißspannung wird der Schweißstrom geregelt. Dadurch ergibt sich die Lichtbogenart. Dazu später mehr.
Das Schutzgas (meist Kohlenstoffdioxid oder ein Mischgas aus meist 18% Kohlenstoffdioxid und 82% Argon), welches aus einer Vorratsdruckflasche über eine Düse dem Lichtbogen zugeführt wird, wirkt bei diesem Schweißverfahren zum einen wiederum als Schutzathmosphäre zum anderen jedoch geht ein Teil des Gases als aktive Legierungselemente in das Schweißgut mit ein. Zum Beispiel verbrennt im Lichtbogen trotz des Schutzgases ein Teil des im Stahl enthaltenen Kohlenstoffes, welcher durch den in Kohlenstoffdioxd enthaltenen Kohlenstoff zurücklegiert wird.
Es gibt verschiedene Drahtstärken. Im Hausgebrauch 0,8mm und 1,0mm. Bei industrieller Anwendung wird meist 1,2mm oder 1,6mm Draht verwendet.
Geschweißt wird meistens mit Gleichstrom.
Vorteile sind die einfache Handhabung und das relativ leicht erlernbare Schweißen. Nachteile sind die relativ zum Lichtbogenhandschweißen höheren Anschaffungs- und Wartungskosten. Der Schweißzusatzwerkstoff ist etwas teurer und Gas muss auch gekauft werden. Da es keine Kaufflaschen mehr gibt muss meist noch Flaschenmiete bezahlt werden.
Lohnt sich also nur wenn man es oft braucht.
Bei Anwendung im Freien muss der Lichtbogen vor Zugluft geschützt werden da er das Schutzgas wegbläst.
MIG - METALLINERTGASSCHWEISSEN
Dieses Schweißverfahren ähnelt dem MAG sehr. Der einzige Unterschied ist, das zum Schweißen ein inertes (reaktionsträges) Gas verwendet wird welches nur die Aufgabe der Abschirmung vor der Umgebungsathmosphäre hat.
Mit MIG können fast alle schweißgeeigneten Werkstoffe verarbeitet werden. Auch Aluminium, Kupfer, Magnesium, Titan oder Nickelbasierte Werkstoffe.
Als Schutzgas kommen hier hauptsächlich 100% Argon und seltener 100% Helium zu Einsatz.
Vor- und Nachteile ähnlich dem MAG.
WIG - WOLFRAMINERTGASSCHEISSEN
Beim WIG-Schweißen ist im Schweißbrenner eine Wolframelektrode eingespannt, welche nicht mit abschmilzt und durch die der Schweißstrom geleitet wird. Zwischen dieser Elektrode, welche wie eine Stricknadel aussieht, und dem Werkstück brennt ein Lichtbogen der den Grundwerkstoff aufschmilzt und den per Hand zugeführten Schweißdraht abschmilzt. Aus dem Schweißbrenner strömt wiederum ein inertes Gas, das die glühende Wolframelektrode und das Schweißbad vor Luftzutritt schützt.
Beim WIG-Schweißen kommen ausschließlich inerte Schutzgase (meistens 100% Argon oder 100% Helium oder Mischgase) zur Anwendung, denn die glühende Wolframelektrode darf keinerlei chemischen Reaktionen ausgesetzt werden.
Vorteile sind das hervorragend aussehende Nahtbild und die Möglichkeit alle schweißgeeigneten Stähle, sowie alle schweißgeeigneten Nichteisenmetalle ín allen Positionen zu verschweißen.
Nachteile sind die hohen Anschaffungskosten und die hohen Kosten für das Schutzgas.
Ergo: Nix für zuhause.
WEITERE GERBRÄUCHLICHE SCHWEISSVERFAHREN
UP-Schweißen
UP heißt unter Pulver . Bei diesem Schweißverfahren wird eine endlos abschmelzende Drahtelektrode kontinuierlich von einer Schweißmaschine in den vorbereiteten Schweißspalt (Tulpe oder V) zugeführt, der vollständig mit Pulver bedeckt ist, das beim Schmelzen Schlacke ausbildet die den Lichtbogen abschirmt. Der Lichtbogen brennt hier unsichtbar im Pulver.
Anwendung: Brücken oder große Stahkonstruktionen und in Stahlbau-Werkstätten
Widerstandsschweißen
Zum Widerstandschweißen gehören das Punktschweißen, das Rollennahtschweißen, das Buckelschweißen und noch einige mehr.
Hier wird durch z.B. beim Punktschweißen eine Schweißzange die die beiden Bleche in einem kleinen Punkt zusammenklemmt ein sehr hoher Schweißstrom (im kA- Bereich) geleitet der die Bleche punktförmig unlösbar verbindet.
Anwendung: KFZ-Industrie für Karosseriebleche
So ich hör mal mit der Aufzählung jetzt auf, sonst könnte ich Schreiben bis der Server aus allen Nähten platzt
DER LICHTBOGEN
Der Schweißlichtbogen ist eine besondere Form der selbstständigen Gasentladung mit relativ großen Strömen (1A - 1500A).
Er zündet indem das Gas durch die hohe Temperatur durch den Kurzschluss der Elektrode mit dem Werkstück thermisch ionisiert wird. D.h. es treten Elektronen aus den Atomen des Gases aus und die Gassäule wird elektrisch leitend. Dieses Hochtemperaturplasma erzeugt Wärmeenergie, die zum Fügen oder Trennen von Metallen durch Schmelzen geeignet ist.
Es gibt verschiedene Arten des Lichtbogens.
Hier in richtiger Reihenfolge aufsteigend:
Kurzlichtbogen
Übergangslichtbogen
Sprühlichtbogen
Langlichtbogen
Impulslichtbogen
Rotierender Lichtbogen
Sie unterscheiden sich durch Spannung, Strom und Vorschub.
Filme dazu könnt ihr bei Fronius anschauen. Link unten.
So mehr kommt später. Hoffe ich komme bald dazu dies fortzusetzen.
Wie gesagt ist nur der Anfang. Gliederung steht. Zeit fehlt.
Interessante und weiterführende Links
http://www.fronius.de HIER
http://www.slv-halle.de