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Schweißen Gesteuerte Wärmeeinbringung

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

ESS hat in Kooperation mit dem Steinbeis-Transferzentrum in Ulm das HC MAG-Schweißen entwickelt. Es ist ein Sonderverfahren des konventionellen Kurzlichtbogenprozesses.

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Mit dem neuen Schweißverfahren HC MAG (Heat Controlled MIG/MAG) kann die gewünschte Einbrandtiefe bei konstanter Abschmelzleistung stufenlos eingestellt werden.
Mit dem neuen Schweißverfahren HC MAG (Heat Controlled MIG/MAG) kann die gewünschte Einbrandtiefe bei konstanter Abschmelzleistung stufenlos eingestellt werden.
(Bild: ESS Welding)

Wärmereduzierte MIG/MAG Sonderverfahren nutzen bislang den Effekt der Stromabschaltung oder Stromreduzierung im Gleichstrom-Kurzlichtbogenbereich. Das Abschalten oder Absenken des Stroms geht in der Regel einher mit einer verminderten Drahtabschmelzung.

Das HC MAG-Schweißen (Heat Controlled MIG/MAG) von ESS erweitert den konventionellen Kurzlichtbogenbereich um einen Wechselstromprozess mit stufenlos gesteuerter Wärmeeinbringung, der durch konstante Abschmelzleistung die Produktivität deutlich steigert. Analog zur Balance-Einstellung beim WIG-Schweißen mit Wechselstrom ist es nun möglich, auch beim MIG/MAG-Schweißen durch einen Balance-Regler am Schweißgerät die Polarität an der Drahtelektrode beliebig zu verändern. Dadurch lässt sich die Einbrandtiefe im Grundwerkstoff stufenlos einstellen und die Abschmelzleistung an der Drahtelektrode erhöhen. Die Energie kann zwischen der Abschmelzmenge an der Drahtelektrode und der Einbrandtiefe im Werkstück nahezu beliebig verschoben werden.

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Der vom Anwender einstellbare HC MAG Wert beschreibt die Wärmeverteilung. Bei einem HC MAG-Wert von 0% liegt der Standard Kurzlichtbogenprozess mit positiv gepolter Elektrode vor, d.h. maximaler Einbrand im Werkstück bei normaler Abschmelzleistung. Bei einem HC MAG-Wert von 100% liegt an der Elektrode wechselnde Polarität an, damit ist der Einbrand im Werkstück am geringsten und die Abschmelzleistung an der Drahtelektrode am größten. Dazwischen lässt sich angepasst an die Schweißaufgabestufenlos jeder Wert einstellen.

Extreme Spaltüberbrückung

Durch den vom Anwender steuerbaren Anteil von Wärmeeinbringung an der Drahtelektrode oder am Werkstück lässt sich ein sehr gut kontrollierbares Schweißbad erzeugen. HC MAG eignet sich dadurch vor allem zum einfachen und sicheren Schweißen der Wurzellage mit erhöhter Schweißgeschwindigkeit, zum Fügen von dünnen Blechen mit großen Fertigungstoleranzen oder zum Fallnahtschweißen. Da sich durch Erhöhen des HC MAG-Werts ein zähflüssigeres Schmelzbad erzeugen lässt, können bei Schweißaufgaben in Zwangsposition (insbesondere Fallnähte) die Nahtflanken ohne vorlaufendes Schmelzbad sehr gut durch den Lichtbogen aufgeschmolzen werden. So lassen sich Flankenbindefehler sicher vermeiden.

Erhöhte Produktivität

Weitere Anwendungsgebiete des neuen Verfahrens sind z.B. das Auftragschweißen, bei dem durch Veränderung des HC MAG-Werts der Aufmischgrad eingestellt wird. Wärmeempfindliche Werkstoffe werden beim Schweißen und Löten über die anpassbare Wärmeeinbringung weniger geschädigt. Bei Kehlnähten am Überlappstoß können mit HC MAG minimale Flanschbreiten realisiert und somit Material eingespart werden.

Das neue HC MAG –Verfahren von ESS erweitert das bekannte Anwendungsgebiet des Kurzlichtbogens und kann die Produktivität erheblich erhöhen, weil zur Verringerung des Wärmeeinbringens weder die elektrische Leistung noch die Draht-vorschubgeschwindigkeit reduziert werden. Trotz geringerer Wärmezufuhr ist so eine höhere Schweißgeschwindigkeit möglich Das Verfahren kann bei Stahl, Chrom-Nickel-Stahl, Aluminium und auch Kupferbasiswerkstoffen bis zu einem Leistungsbereich von ca. 200A eingesetzt werden. Fülldrähte lassen sich problemlos verarbeiten. (qui)

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