Einstellen von MIG/MAG-Schweißgeräten leicht gemacht

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1 Einsellen von MIG/MAG-Schweißgeräen leich gemach Heinz Lorenz, Mündersbach und Rober Killing, Solingen Einleiung Der Lichbogenschweißer muß neben handwerklichen Fähigkeien auch ein sehr wei gefächeres Fachwissen besizen um qualiäsgereche Schweißarbeien abliefern zu können. Ein gu ausgebildeer Schweißer is sogar in der Regel, mehr gefrag, wenn es um das Schweißen nich abnahmepflichiger Baueile geh. Diese ewas provozierende Behaupung wird späer noch aufgeklär. Abnahmepflichig Baueile werden von speziellen Abnahmeorganisaionen abgenommen. Das sind z.b. im Kessel- und Druckbehäler (Bild 1) der TÜV, im Sahlhoch- und Brückenbau (Bild 2) sogenanne anerkanne Sellen, wie SLVs und im Schiffbau Schiffsklassifikaionsgesellschafen wie der Germanische Lloyd. Bei Schweißarbeien, die uner deren Überwachung durchgeführ werden, muß vor Beginn der Arbeien im Rahmen der Güesicherung eine Schweißanweisung nach DIN EN 288 ersell werden. Hierin sind alle wichigen Parameer aufgeführ, die bei der Schweißung einzuhalen sind. Das beginn z.b. mi der Auswahl des geeigneen Bild 1 MAG-Schweißen im Behälerbau (Werksfoo EWM) Schweißzusazes und des Schuzgases, sez sich for über die einzuhalende Arbeisemperaur und Lagenfolge und ende mi den einzusellenden Schweißdaen. Die Parameer können in Vorversuchen ermiel werden oder auf früheren Erfahrungen des Hersellers beruhen. Die Schweißanweisungen werden von der Schweißaufsich oder der Güeprüfselle ersell und der Schweißer ha sich sreng an diese zu halen. Ganz anders aber is die Siuaion in vielen Berieben, die nichabnahmepflichige Baueile hersellen. Hier wird es vielfach dem Schweißer überlassen, wie er die Schweißverbindung hersell, dabei geh ihm höchsens ein erfahrener Lehrschweißer oder Maschineneinseller zur Hand. Man könne nun meinen, daß die in solchen Firmen hergesellen Produke weniger Bedeuung häen und das die Schweißarbeien unwichiger wären, weil sie nich abnahmepflichig sind.tasächlich beseh aber nur an der Qualiä der hergesellen Erzeugnisse kein öffenliches Ineresse, wie z.b. bei der Hersellung eines Dampfkessels oder einer Brücke. Die hersellende Firma is aber rozdem für die Qualiä ihrer Erzeugnisse voll veranworlich, und muß nach dem Produkhafungsgesez dafür gerade sehen, wenn es durch Versagen zu Schäden komm. Nich immer seh in den Berieben genügend gu ausgebildee Schweißpersonal in ausreichendem Maße zur Verfügung. Deshalb haben einige Geräeherseller ihre Anlagen in der lezen Zei immer bedienungsfreundlicher gemach. Sie haben sozusagen ihr ganzes Know how in die Bedienungsoberflächen und Sofware der Schweißgeräe eingebrach und machen so den Schweißer oder Maschineneinseller beim Einsellen nur zum Knöpfchendrücker. Das eigenliche Schweißen, d.h. die korreke Führung des Lichbogens beim manuellen oder eilmechanischen Schweißen und den zweckmäßigen Lagenaufbau kann man ihm allerdings nich abnehmen. Jedoch wird seine Arbei aber allein dadurch wesenlich erleicher, das der Lichbogen jez auf jeden Fall richig eingesell is und sörungsfrei brenn. Was es auf diesem Gebie bei modernen Sromquellen Neues gib, soll im Folgenden am Beispiel des MIG/MAG-Schweißens aufgezeig werden. Bild 2 MIG-Schweißen im Sahlbau (Werksfoo EWM) 2002 EWM HIGHTEC WELDING GmbH 1/5 WM023500; 08.02

2 1 Einsellen der Schweißanlage Beim MIG/MAG-Schweißen mach das Einsellen der Schweißanlage ungeüberen Schweißern of Schwierigkeien, weil zum Einsellen eines Arbeispunkes bei konvenionellen Schweißanlagen immer zwei Sellmanipulaionen erforderlich sind. Ein Arbeispunk A is der Schnipunk zwischen der eingesellen Sromquellenkennlinie und der akuellen Lichbogenkennlinie, Bild 3. Wenn miels der Drahvorschubgeschwindigkei die gewünsche Leisung (= Sromsärke) eingesell is, dann muß dazu die günsigse Lichbogenlänge (= Lichbogenspannung) durch Wahl einer geeigneen Quellenkennlinie gewähl werden. Will man die Leisung verändern, dann muß z.b. bei einer Senkung der Sromsärke auch die Spannung verringer werden, weil sons der Lichbogen zu lang wird. Bei einer Erhöhung der Sromsärke ohne Erhöhung der Spannung würde der Lichbogen dagegen zu kurz. Daraus ergib sich ein brauchbarer Arbeisbereich, Bild 4, in dem opimale Bedingungen für den Lichbogen vorliegen. Er verläuf diagonal durch das U/I-Diagramm.. Miendrin lieg die ideale Arbeiskennlinie. U[V] A1 L1 = kurzer Lichbogen L2 = langer Lichbogen A4 Bild 3 Arbeispunke bei verschieden langen Lichbögen [1] Die Arbeisbereiche sind abhängig vom Werksoff, vom Drahelekrodendurchmesser und vom Schuzgas. Für das Schweißen mi pulsierendem Lichbogen is das Srom/Spannungsverhälnis anders als beim Schweißen mi gleichförmigem Srom. Außerdem müssen hierbei auch noch die Pulsparameer eingesell werden. Dies mach die Schwierigkeien für den weniger geüben Schweißer beim Einsellen seiner Schweißanlage deulich. Bild 4 A2 L2 A3 L1 K2 K1 I[A] K1/K2 = Sromquellenkennlinien A1-A4 = Arbeispunke Einsellen von MIG/MAG-Anlagen günsige Lichbogenbereiche [2] 2 Mi der Einknopfbedienung fing alles an Erse Anfänge zur Vereinfachung des Einsellens lagen schon in den 70iger Jahren als beim Meall- Schuzgasschweißen die Einknopfbedienung aufkam, bei der über ein einzelnes Drehpoeniomeer die Leisung durch Änderung des Drahvorschubs eingesell wurde und mi dem gleichen Versellknopf in einem besimmen Übersezungsverhälnis eine sufenlose Kennlinienversellung verbunden war, sodaß die Spannung gleichzeiig angepaß wurde. Man nenn diese Ar der Arbeispunkversellung auch Synergische Einsellung. Über einen zweien Knopf war noch eine gewisse Korrekur des Arbeispunkes möglich. 3 Die moderne Sofware garanier opimale Ergebnisse Heue gehör zum Sandard moderner MIG/MAG- Anlagen eine noch weier gehende Vereinfachung der Einsellung. In der Sofware der Schweißanlage sind Kennlinien für die verschiedensen Schweißaufgaben gespeicher. Von erfahrenen Schweißern des Hersellers wurden geeignee Arbeispunke zu Arbeiskennlinien zusammengeführ, Bild 5, wobei u.u. auch elekronische Meßgeräe zur Sichbarmachung der Prozeßsabiliä eingesez wurden, um z.b. Kurzschlüsse aufzuzeigen. Diese vom Herseller gespeicheren Arbeiskennlinien können vom Bediener aufgerufen werden. Miels Einknopfbedienung kann er dann auf der ausgesuchen Kennlinie die Leisung sufenlos versellen. Da für unerschiedliche Schweißaufgaben, z.b. beim Kehlnahschweißen in Pos. PB manche Schweißer einen ewas längeren oder beim Wurzelschweißen von Sumpfnähen in Pos. PF einen ewas kürzeren Lichbogen bevorzugen, kann die Lichbogenspannung durch einen Korrekurknopf noch in gewissen Grenzen nachgesell werden. Wie alles funkionier, wird im Folgenden am Beispiel der in Bild 6 dargesellen Inverer-Sromquelle erläuer, wozu zur Verdeulichung das an der Sromquelle dieser Anlage angebrache Display in Bild 7 noch einmal vergrößer dargesell is. Da es sich hierbei um eine Muliprozeßanlage handel, muß im linken Teil des Displays zunächs das anzuwendende Verfahren eingesell werden, wobei zwischen MIG/MAG-Schweißen, Fülldrahschweißen oder Lichbogenhandschweißen zu unerscheiden is. Die Auswahl des Verfahrens erfolg miels Tippschaler, womi gleichzeiig die ensprechende Kennlinienform der 2002 EWM HIGHTEC WELDING GmbH 2/5 WM023500; Spannung [V] Sromsärke [A] AP1 AP2 AP3 AP4 AP5 Ar bei spunk e Bild 5 Programmiere Arbeiskennlinie (schemaisch)

3 Sromquelle eingesell is. Selbsversändlich kann mi der für das E-Handschweißen eingesellen Srom/Spannungs-Charakerisik auch WIG-geschweiß werden. Danach wird im mileren Teil des Displays die bei dieser Schweißaufgabe vorgesehene Drahelekrode hinsichlich Werksoffar und Drahdurchmesser eingesell. Da z. B. bei verschiedenen Aluminiumlegierungen wegen des unerschiedlichen elekrischen Widersandes der Legierungen andere Arbeiskennlinien erforderlich sind, kann man hier wählen zwischen Reinaluminium sowie AlMg- und AlSi-Legierungen. Schließlich muß noch das geeignee Schuzgas ausgewähl werden, wobei einige inere und auch akive Gase zur Auswahl sehen. Dami is aus der Sofware der Anlage die günsigse Arbeiskennlinie für diesen Werksoff, diesen Elekrodendurchmesser und dieses Schuzgas aufgerufen. Wie es weiergeh zeig das Bild 8. Dieses Bedienelemen befinde sich bei der Anlage in Bild 6 am Drahvorschubgerä. Es kann aber bei Kompakgeräen auch in das zuers beschriebene Bedienfeld inegrier sein. Hier kann nun an dem größeren Knopf links-oben die gewünsche Leisung sufenlos eingesell werden, in dem man auf der programmieren Arbeiskennlinie rauf und runer fähr. Eine Korrekur der Lichbogenlänge is in gewissen Grenzen noch miels des Knopfes links-unen möglich. Mi dem Knopf im rechen Teil des Bildes kann schließlich noch die Lichbogendynamik durch Versellen der Drosselwirkung angepaß werden. Die eingeselle Sromsärke und Spannung kann am Display (Bild 7) abgelesen werden. Schließlich gib es hier noch Kippschaler zum Aufrufen der Schweißverfahren (MIG/MAG-Impuls oder - Sandard) und der Beriebsar (2-Tak, 4-Tak, 4-Tak- Spezial). Die zulez beschriebenen Bedienelemene Anzeige Bild 6 Moderne Inverer- Schweißsromquelle (Werksfoo EWM) (Bild 8) können auch durch einen Handfernseller oder einen speziellen Schweißbrenner (RETOX) ersez werden, den der Schweißer mi an seinen Arbeisplaz nehmen kann, sodaß Wege zum Versellen während seiner Arbei enfallen. Mi einem speziellen Handfernseller können bei dafür vorgesehenen Sromquellen auch selbs Schweißprogramme ersell werden, die gespei- Schweissparameer vor, während und nach dem Schweissen (Hold-Funkion) Anwahl Anzeigeparameer Schweisssrom Maerialdicke Drahgeschwindigkei Gasnachsrömzei Schweissaufgabe Schweissverfahren Maerialar Drahelekroden-Durchmesser Gasar Bild 7 Display der Schweißsromquelle in Bild 6 (Werksfoo EWM) 2002 EWM HIGHTEC WELDING GmbH 3/5 WM023500; 08.02

4 Einsellung Schweissparameer Drahgeschwindigkei (Arbeispunkeinsellung mi Einknopfbedienung/Synergic) Korrekur der Lichbogenlänge Anzeige Zuviel/zuwenig Drahgeschwindigkei Anwahl Funkionen Bild 8 Bedienelemen des Drahvorschubgeräes in Bild 6 (Werksfoo EWM) cher und späer wieder aufgerufen werden können. Mi dem sogenannen RETOX-Brenner können 99 Schweißprogramme aufgerufen werden und folgende Schweißparameer vor Or und veränder werden: Arbeispunk Drahvorschubgeschwindigkei, Lichbogenkorrekur oder Lichbogendynamik. Der Brenner verfüg ferner über ein Display (Bild 9) zur Anzeige von Schweißparameern, wie z. B. Soll- und Iswere, Programmnummer. 4 Auch Sonderfunkionen zu speichern Ein Schweißprogramm beseh z.b. aus einem Zündprogramm, einem oder mehreren Arbeisprogrammen und einem Endprogramm, (Bild 10). Ein Zündprogramm is wichig, weil das Zünden des Lichbogens besser geling, wenn die Drahelekrode mi verringerer Vorschubgeschwindigkei einschleich und die Sromsärke zu Beginn erhöh is, bis der Lichbogen sabil brenn. Danach wird auf das eigenliche Schweißprogramm umgeschale, welches bei Bedarf an besimmen Sellen der Nah noch veränder werden kann. Um den Endkraer möglichs klein zu halen, wird im Endprogramm die Sromsärke durch Verringerung des Drahvorschubs kurz vor dem Ende der Nah rampenförmig herunergefahren und dann der Drahvorschub abgesell. Dami is sichergesell das der Lichbogen nich ins flüssige Bad söß und darin einfrier. Die sogenanne Rückbrennzei is einsellbar. Bild 10 zeig die einzelnen Sufen des vorher beschriebenen Schweißprogramms. Sie können miels des Brennerschalers aufgerufen werden, oder beim maschinellen Schweißen auch zeigeseuer ablaufen. Beriebsaren 2-Tak 4-Tak 4-Tak-Spezial Lichbogendynamik/ Drosselwirkung Schweissverfahren MIG/MAG-Sandard Impulslichbogen Funkionen (inern) Taser für sromlosen Gases und Draheinfädeln Umschaler: Brenner Up/Downoder Programmberieb Opimal voreingeselle Einschleichgeschwindigkei 5 Fazi Moderne MIG/MAG-Anlagen enhalen in Ihrer Sofware das umfangreiche Know how des Geräehersellers in Form von Arbeiskennlinien für die meisen der anfallenden Schweißarbeien. Dem Schweißer wird seine ohnehin schwierige und veranworungsvolle Täigkei dadurch Bild 9 Display des RETOX-Schweißbrenners erleicher, das er miels Tippasen nur die (Werksfoo EWM) 2002 EWM HIGHTEC WELDING GmbH 4/5 WM023500; A V RETO Pr.

5 1. 2. P START I P A P END Bild 10 Die einzelnen Saionen eines Schweißprogramms Randbedingungen für die Schweißaufgabe eingib. Auf der dami aufgerufenen Arbeiskennlinie kann er dann miels Einknopfbedienung die gewünsche Leisung einsellen. Der Lichbogen brenn dabei immer mi opimaler Länge und beser Sabiliä. Dies gil sowohl für das Schweißen mi gleichförmigem Srom als auch für das Impulsschweißen. Besonders für weniger versiere Schweißer sell das Arbeien mi diesen Geräen deshalb einen wichigen Beirag zur Qualiässicherung dar. 6 Schrifum [1] Killing, R.: Kompendium Schweißechnik, Band 1: Verfahren der SchweißechnikFachbuchreihe Schweißechnik, Band 128/I DVS-Verlag, Düsseldorf [2] Killing, R.: Handbuch der Schweißverfahren, Band 1: Lichbogenschweißverfahren Fachbuchreihe Schweißechnik, Band 76/I, DVS-Verlag Düsseldorf 2002 EWM HIGHTEC WELDING GmbH 5/5 WM023500; 08.02

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