Marktübersicht
MIG/MAG Schweißgeräte (Teil1)
Synergische Schweißgeräte für MIG/MAG-Verfahren erleichtern dem Schweißer das aufwändige Einstellen von Schweißparametern, denn die Kennlinien sind bereits im Gerät hinterlegt. Für eine kontinuierliche Qualitätssicherung und die erforderlichen Dokumentationen wird außerdem die Netzwerkfähigkeit der Geräte immer wichtiger. So unterstützt Schweißtechnik im Sinne von Industrie 4.0 den Schweißer, weil sie in der Lage ist, automatisch Schweißparameter aus einer WPS zu laden. Diese Übersicht stellt 25 Schweißgeräte von sieben Herstellern vor.
Metall-Inertgasschweißen (MIG) und Metall-Aktivgasschweißen (MAG) sind preiswerte und vielseitig einsetzbare Verfahren, die technologisch hoch entwickelt sind. Während MIG vor allem für Nichteisenmetalle wie Aluminium und Aluminiumlegierungen verwendet wird, kommt MAG für un-, niedrig- und hochlegierte Stähle zum Einsatz.
Bei MIG/MAG-Schweißgeräten sind synergetische (auch genannt: synergische) Inverterschweißgeräte Stand der Technik. Musste der Schweißer bisher am stufengeschalteten Gerät die Spannung wählen und entsprechend seiner Erfahrung die passende Drahtvorschubgeschwindigkeit ermitteln, so kann er jetzt auf verschiedene voreingestellte Kennlinien zurückgreifen. Er muss lediglich Materialart und Blechdicke eingeben und das vom Gerät empfohlene Schweißgas anschließen. Alle anderen Einstellungen nimmt das Schweißgerät selbst vor. Halbsynergische Geräte kombinieren beide Techniken: die Maschine berechnet die optimalen Werte, die der Werker dann einstellt.
Auch für Zwangslagen geeignet
Die synergischen MIG/MAG-Schweißgeräte von EWM enthalten alle Kennlinien standardmäßig. Johannes Wirth, Leiter Produktmanagement und Marketing bei EWM, erläutert die Vorteile für den Werkstattbetrieb: „Das ermöglicht das Schweißen von niedrig- bis hochlegierten Stählen sowie Aluminium mit einem Gerät, ohne zusätzliche Komponenten bzw. Investitionen. Das bringt enorme Flexibilität im Alltag.“ Mit so einem Schweißgerät kann man nicht nur schweißen, sondern auch löten. Außerdem sind Spezialprozesse wie das Wurzelschweißen, wärmeminimiertes Dünnblech-Schweißen oder Hochleistungslichtbogen mit hoher Abschmelzleistung für dicke Bleche hinterlegt, die bei EWM als rootArc, coldArc und forceArc bezeichnet werden. Die Drahtvorschubrollen lassen sich werkzeuglos wechseln. „Es ist wichtig, dass alle Teile, die man lösen kann, keine verlierbaren Teile sind. Denn in der Werkstatt und vor allem auf der Baustelle ist es verhängnisvoll, wenn etwas verloren geht“, sagt Wirth.
In der Praxis vorteilhaft sind auch Schweißgeräte, die in Zwangslagen schweißen können. Ob beim Behälterbau, im schweren Stahlbau oder beim Brückenbau – es gibt viele große Bauteile, die nicht in eine optimale Schweißposition gebracht werden können. Vielfach müssen die Schweißer dann in ergonomisch unzulänglichen Positionen arbeiten. Erleichterung schafft eine kombinierte Prozessvariante aus Impuls- und Standardlichtbogen. EWM benennt sie Positionweld. „Damit erspart man sich beim Steignahtschweißen die herkömmliche Tannenbaumtechnik. Man kann einfach linear hochziehen und hat trotzdem ein Top-Schweißergebnis“, begeistert sich Wirth. Mithilfe dieser Funktion, die beispielsweise beim Titan XQ 400 puls vorhanden ist, kann auch die Schweißgeschwindigkeit erhöht werden. Dadurch wird in den Grundwerkstoff weniger Wärme eingebracht, was sich wiederum positiv auf das Materialgefüge auswirkt.
Top-Geräte und billiges Zubehör?
Mit MIG/MAG-Verfahren können nicht nur hochfeste Stahllegierungen wie z.B. S690, sondern auch dünne Bleche unter einem Millimeter geschweißt werden, sodass auch bei kompakten und sicherheitsrelevanten Bauteilen wie Krane und Brücken das Thema Leichtbau immer mehr unterstützt wird. Doch das beste Schweißgerät taugt nicht viel, wenn minderwertiges Zubehör verwendet wird.
„Schweißnahtfehler entstehen oft durch unzureichende Performance im Lichtbogen, was überwiegend durch billige Schweißbrenner verursacht wird“, gibt Johannes Wirth zu bedenken. Vermehrte Schweißspritzer, die Nacharbeit bedeuten, und höherer Schutzgasverbrauch seien ebenfalls darauf zurückzuführen. Gute Schweißbrenner zeichnen sich vor allem durch hochwertige Stromdüsen aus. Beispielsweise halten Legierungen aus Kupfer-Chrom-Zirkonium hohen Strombelastungen und starker Hitze stand.
Auswirkungen hat das auch auf die Qualitätssicherung. An Schweißnähte werden zu Recht sehr hohe Anforderungen gestellt, die einerseits in Schweißanweisungen, sogenannten WPS (Welding Procedure Specification), und in WPQR (Welding Procedure Qualification Record) festgeschrieben sind. Für jede Schweißnaht gibt es eine WPS, die vorgibt, mit welchen Schweißparametern eine Naht zu schweißen ist, und an die sich der Schweißer halten muss. WPQR ist der Qualifizierungsnachweis des Betriebes für entsprechende Schweißverfahren.
Netzwerkfähigkeit erleichtert Dokumentation
Netzwerkfähige Schweißgeräte sind ein Schritt in Richtung Digitalisierung der Schweißprozesse und bieten dem Anwender eine ganz besondere Entlastung. Einerseits werden über eingegebene Bauteilnummern die hinterlegten WPS aus dem Zeichnungssatz in das Gerät geladen und damit sichergestellt, dass die richtige, zur Schweißnaht gehörende Schweißanweisung ausgeführt wird. Andererseits zeichnet das Schweißgerät alle relevanten Schweißparameter auf und dokumentiert die Ausführung — ein klares Plus für die Qualitätssicherung von Schweißnähten.
Für den Schweißgerätehersteller Fronius bedeutet Netzwerkfähigkeit einerseits die lückenlose Schweißdatendokumentation und andererseits auch die Möglichkeit der Fernüberwachung und -diagnose der Schweißtechnik. „Dies benötigen insbesondere Unternehmen, die für öffentliche Auftraggeber wie die Deutsche Bahn arbeiten“, sagt Ralph Storch, Anwendungstechniker/TechSupport bei Fronius Deutschland.
Mit der MIG/MAG-Schweißgeräteplattform TPS/i, die einen Hochleistungsprozessor und einen Highspeed-Bus besitzt, sind derartige Kommunikations- und Dokumentationsmöglichkeiten umsetzbar. Die TPS/i-Geräteserie verfügt zudem über Stabilisatoren für Einbrand und Lichtbogenlänge. Dadurch wird der Schweißer bei einer Änderung des Brennerabstands aktiv von der Stromquelle unterstützt und der Einbrand somit konstant gehalten. Auch die Lichtbogenlänge wird automatisch auf einer optimal kurzen Länge gehalten, selbst bei einem schnellen Wechsel von I-Naht auf Kehlnaht. Fronius setzt bei seinem Gerätekonzept auf Modularität und bietet für die TPS/i-fähigen Schweißgeräte sogenannte Welding Packages an, mit denen die Geräte individuell konfiguriert werden können.
Auch WLAN und Bluetooth werden künftig eine stärkere Rolle spielen, vor allem bei der Bedienbarkeit von Stromquellen via Tablet oder Smartphone. Eine Herausforderung bleiben die vielen Störquellen, die im industriellen Umfeld unvermeidbar sind.
