technik:schweissen
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— | technik:schweissen [2019/12/09 09:28] (aktuell) – angelegt Christoph Moder | ||
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+ | ====== Schweißen ====== | ||
+ | ===== Notizen aus dem Schweißkurs ===== | ||
+ | Siehe: https:// | ||
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+ | Schweißverfahren: | ||
+ | * Elektrodenschweißen: | ||
+ | * Elektrode = Lichtbogen | ||
+ | * Elektrode = Zusatzmaterial | ||
+ | * Beschichtung der Elektrode = verdrängt Sauerstoff, entfernt Verunreinigungen | ||
+ | * MAG-Schweißen: | ||
+ | * Elektrode = Lichtbogen | ||
+ | * Elektrode = Zusatzmaterial | ||
+ | * Schutzgas aus Gasflasche | ||
+ | * WIG-Schweißen: | ||
+ | * Elektrode, Zusatzmaterial und Schutzgas sind getrennt => maximale Flexibilität | ||
+ | * Schutzgas = Argon; große Gasflaschen sind pro Volumen viel billiger, aber sind schwer | ||
+ | |||
+ | Elektroden für WIG: | ||
+ | * je nach Stromstärke und Material unterschiedliche Elektroden | ||
+ | * sind aus Wolfram, d.h. schmelzen nicht | ||
+ | * Farbe am Ende: Material der Elektrode | ||
+ | * Empfehlenswert: | ||
+ | * Achtung: manche Elektroden enthalten Thoriumoxid; | ||
+ | |||
+ | Zusatzmaterial: | ||
+ | * gleiches Metall wie das Werkstück | ||
+ | * z.B. Stahl => Zusatzstab sieht aber rötlich aus, da mit Kupfer überzogen | ||
+ | * für feine Nähte kann man einfach ein Stück MAG-Elektrode nehmen (wird auf Trommel verkauft) | ||
+ | |||
+ | Brenner: | ||
+ | * verschiedene Größen für verschiedene Ströme | ||
+ | * üblicherweise hat das Schweißgerät einen Brenner dabei, der den maximalen Strom des Schweißgeräts verträgt (z.B. 160 A = recht klobiger Brenner) | ||
+ | * Gaslinse: Normalerweise verlässt das Gas die Düse turbulent. Eine Gaslinse sorgt für einen laminaren Fluss | ||
+ | * => Gas trifft gleichmäßiger auf das Werkstück, die Naht wird sauberer, es wird weniger Gas benötigt, die Elektrode kann weiter herausgezogen werden kann (da der Gasstrahl sie länger umgibt) | ||
+ | * Düse: besteht aus gesinterter Keramik; auf der Düse steht der benötigte Gasstrom | ||
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+ | Schweißhelm: | ||
+ | * Automatikhelm, | ||
+ | * vor der Benutzung den Einschalter drücken, da sich der Helm nach einiger Zeit ausschaltet und nicht mehr auf Licht reagiert | ||
+ | * Helligkeit: Je nach Vorliebe – so hell, dass man noch genug sieht, aber so dunkel, dass man nicht geblendet wird. Hängt von der Stromstärke ab; für über 160 A braucht man üblicherweise Spezialhelme, | ||
+ | * Empfindlichkeit: | ||
+ | * Verzögerung: | ||
+ | * Selbst wenn der Helm nicht auslöst, schützt er vor UV-Strahlung, | ||
+ | |||
+ | Zubehör: | ||
+ | * TIG-Finger: Hitzeschutz aus nichtbrennbarem Gewebe, z.B. Glasfaser, Basaltfaser | ||
+ | * Handschuhe: aus Leder (Nappaleder, | ||
+ | * Kleidung: nicht brennbar, z.B. aus Baumwolle, oder evtl. Lederschürze | ||
+ | * Die Kleidung muss den ganzen Körper bedecken, da die harte UV-Strahlung schlimmen Sonnenbrand verursacht. | ||
+ | |||
+ | Einstellungen am Brenner: | ||
+ | * Eine größere Düse sorgt für eine bessere Gasabschirmung, | ||
+ | * => Mit der größten Düse arbeiten, mit der man noch alle Stellen erreichen kann. | ||
+ | * Die nötige Gasmenge steht auf der Düse, als Einheit l/min. | ||
+ | * => Den Gasstrom muss man an der Gasflasche einstellen. | ||
+ | * => Der Gasstrom ist sehr schwach, d.h. man kann nicht z.B. draußen bei Wind schweißen (oder muss das Gas sehr viel weiter aufdrehen). | ||
+ | * zu viel Gas => Gasstrom wird turbulent, und saugt via Bernoulli-Effekt Umgebungsluft an | ||
+ | |||
+ | Länge der Elektrode: | ||
+ | * Abstand der Elektrodenspitze von der Gasdüse: maximal Durchmesser der Düse, eher weniger. Nur bei engen Kehlnähten mehr. | ||
+ | * => Je mehr Gas strömt, desto weiter wird die Spitze geschützt und kann entsprechend weiter hinausgezogen werden. | ||
+ | * => In Kehlnähten kann das Gas schlechter entweichen, entsprechend kann die Elektrode weiter herausgezogen werden. | ||
+ | * Wenn eine Elektrode Oxidationsfarben bekommt, obwohl man sie nur unter Gasabschluss betrieben hat, bedeutet das, dass sie zu weit heraussteht. Wie weit, sieht man an den Farben. | ||
+ | * Wenn die Elektrode aufgesessen ist, wird sie verunreinigt. D.h. man kann die Spitze mit wenig Kraft abbrechen. => Muss neu angespitzt werden. | ||
+ | |||
+ | Elektrode anspitzen: | ||
+ | * z.B. auf einem Schleifgerät mit Diamantschleifscheibe, | ||
+ | * Elektrode in tangentiale Richtung halten => Riefen sind in Längsrichtung | ||
+ | * => Da die Riefen als Abrisskanten für Elektronen dienen, würden Riefen in Querrichtung dafür sorgen, dass Elektronen die Elektrode nicht nur an der Spitze verlassen, d.h. der Strahl wäre breiter. | ||
+ | * Winkel: Für geringe Ströme sollte die Spitze der Elektrode 2–3-mal so lang wie der Durchmesser sein, für hohe Ströme stumpfer. | ||
+ | |||
+ | Einstellungen am Schweißgerät: | ||
+ | * Gasvorlauf: Sekunden, die das Gas öffnet, bevor Strom fließt. => Damit bei der Zündung bereits ein Schutzgasmantel vorhanden ist, statt den Lichtbogen in der Umgebungsluft zu zünden. Beispielwert: | ||
+ | * Startstrom: hier kann man einen niedrigeren Strom einstellen, damit der Lichtbogen nicht gleich mit voller Leistung brennt, sondern man Zeit zum Positionieren hat | ||
+ | * Stromanstieg: | ||
+ | * Schweißstrom: | ||
+ | * => der Schweißstrom kann auch über ein Fußpedal geregelt werden | ||
+ | * Stromabsenkung: | ||
+ | * Schlussstrom: | ||
+ | * Gasnachlauf: | ||
+ | * AC/DC (Wechselstrom/ | ||
+ | * Balance: Gibt an wie weit der Mittelwert der Wechselspannung in den positiven oder negativen Bereich verschoben wird. Je weiter negativ, desto niedriger die Elektrodenbelastung, | ||
+ | * Impulsschweißen: | ||
+ | * bzw. man kann auch eine sehr niedrige Impulsfrequenz einstellen (ca. 1 Hz), das dient dem Schweißer dann als Metronom | ||
+ | * 2-Takt/ | ||
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+ | Polarität, Gleichstrom oder Wechselstrom? | ||
+ | * Normalerweise verwendet man Gleichstrom, | ||
+ | * => Die Masse-Klemme hat positive Polarität, anders als bei Elektronik üblich. | ||
+ | * Elektronen kommen aus der Elektrodenspitze, | ||
+ | * Magnetfeld (durch den Schweißstrom) fokussiert den Strahl zusätzlich. | ||
+ | * Elektronen werden durch das elektrische Feld zum Werkstück hin beschleunigt, | ||
+ | * => ca. 70% der Hitze landet auf dem Werkstück, 30% auf der Elektrode | ||
+ | * Bei umgekehrter Polarität wäre das alles anders herum, und man könnte keine so hohen Ströme verwenden bzw. bräuchte eine dickere Elektrode. | ||
+ | * Aluminium ist von einer Oxidschicht überzogen, die einen viel höheren Schmelzpunkt als das Metall hat | ||
+ | * => Beim Alu-Schweißen mit Gleichstrom erhält man flüssiges Metall, das von einer festen Haut überzogen ist, die sich bei Beschädigung sofort neu bildet => Konsistenz wie eine Wasserbombe | ||
+ | * Wenn man bei Alu die Polarität umdreht, reißen die Elektronen aus dem Metall die Oxidschicht mit sich => man kann schweißen, aber mit allen Nachteilen positiver Polarität. | ||
+ | * Daher verwendet man bei Alu Wechselstrom, | ||
+ | * Aluminium: Bei Kehlnähten wird im Regelfall nicht bis in die Ecke hinein durchgeschweißt (Reinigungswirkung vom Elektronenstrahl kommt nicht hin), führt zu " | ||
+ | * Balance: Wechselstrom mit Gleichstrom-Anteil, | ||
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+ | Dimensionierung der Bauteile: | ||
+ | * Materialien unterscheiden sich in ihrer Dehngrenze (bei größerer Dehnung ist die Verformung nicht mehr elastisch), ihrer Steifigkeit (Elastizitätsmodul) und Dauerfestigkeit (Wöhlerkurve). | ||
+ | * Fahrradbau: wenn man die Dimensionierung ausrechnet, wird es leicht überdimensioniert => bei anderen Herstellern schauen, welche Dimensionierung die verwenden | ||
+ | * Wöhlerkurve: | ||
+ | * => Für Stahl erreicht diese Kurve eine Horizontale, | ||
+ | * => Für Aluminium und Titan erreicht diese Kurve keine Horizontale, | ||
+ | * Anekdote: SRAM und Titanfedern im Schaltwerk, hat sich als Fehler herausgestellt, | ||
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+ | Werkstück vorbereiten: | ||
+ | * Oxidschicht etc. wegschleifen | ||
+ | * entgraten | ||
+ | * Reinigung mit Grobreinigungsvlies („Russenfilz“) | ||
+ | * entfetten; z.B. mit Bremsenreiniger | ||
+ | * Nähte v-förmig anschleifen, | ||
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+ | Edelstahl: | ||
+ | * ist austenischer Stahl, versus ferritischer Stahl | ||
+ | * => darf nicht mit ferritischem Stahl in Kontakt kommen | ||
+ | * => zur Verarbeitung braucht man eigene Werkzeuge, z.B. eigenes Schleifpapier/ | ||
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+ | Materialien und Einstellungen: | ||
+ | * siehe Tabellen; z.B. für Baustahl 2 mm: | ||
+ | * Elektrode Wolfram WLa 15, 1.6 mm = golden | ||
+ | * Zusatzstab 2 mm, ER70S | ||
+ | * Düse 5 l/min | ||
+ | * Gleichstrom, | ||
+ | * Strom ca. 44–56 A (wenig an spitzen Stellen, wo die Wärme nicht abfließen kann; viel bei Kehlnähten und Schweißpunkten) | ||
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+ | Schweißen: | ||
+ | * Werkstück gut einspannen | ||
+ | * Masse-Zange befestigen | ||
+ | * Schlauch gut ablegen, damit er nicht durch sein Gewicht am Brenner zerrt | ||
+ | * Zündung: Moderne Geräte haben eine Hochfrequenzzündung, | ||
+ | * => Wenn man Zündversuche hört, aber kein Lichtbogen entsteht, hat man höchstwahrscheinlich vergessen, die Masse anzuklemmen. | ||
+ | * Brenner wie einen Griffel halten, um ihn möglichst präzise führen zu können | ||
+ | * Elektrode gekippt halten, und entgegen der Kipprichtung schweißen | ||
+ | * Elektrode ca. 1 mm über dem Werkstück | ||
+ | * => Finger auflegen (mittels z.B. TIG-Finger) als Abstandhalter | ||
+ | * Einen Punkt erhitzen, bis sich ein Schmelzbad bildet. | ||
+ | * Brenner etwas zur Seite bewegen, und Zusatzmaterial in das Schmelzbad tippen. | ||
+ | * Stab mit Zusatzmaterial nur wenige mm entfernen, da dieses noch glüht, und deshalb innerhalb des Schutzgases bleiben muss. | ||
+ | * mit Elektrode über den Rand des Schmelzbades, | ||
+ | * => wiederholen, | ||
+ | * Da sich Wärme staut, schmilzt das Werkstück immer schneller => man muss immer schneller arbeiten, um gleichmäßige Schuppen zu bekommen. | ||
+ | * Schweißgerät = Konstantstromquelle | ||
+ | * => Bei größerem Abstand der Elektrode steigt die Spannung, der Strom bleibt aber gleich, d.h. Leistung steigt, wenn man die Elektrode wegzieht. | ||
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+ | Strategie: | ||
+ | * zuerst Schweißpunkte setzen, diagonal gegenüber, um die Bauteile zu fixieren | ||
+ | * zuerst auf der dem Schweißpunkt gegenüber liegenden Seite schweißen, damit der Schweißpunkt während dessen hält und nicht gleich wieder weggeschmolzen wird | ||
+ | * vor dem Schweißen: Trockenübung, | ||
+ | * Richtung: so, dass man die Finger nicht direkt neben der gerade geschweißten Naht auf das Metall legt, weil das zu heiß wäre | ||
+ | * Schlitze zuschweißen: | ||
+ | * => man kann Schlitze bis zur Breite der Materialstärke direkt zuschweißen | ||
+ | * Löcher zuschweißen: | ||
+ | * unterschiedliche Teile zusammenschweißen: | ||
+ | * => das dickere Teil, oder das Teil, das nicht unterbrochen ist bzw. wo mehr Metall in der Nachbarschaft vorhanden ist, hält mehr Wärme aus | ||
+ | * Geschlossene Bauteile brauchen ein Loch, damit Luft entweichen kann; sonst entsteht ein Krater, da Luft nach innen gesaugt wird, oder schlimmer, nach außen (spritzt in die Düse/ | ||
+ | * => Man kann das Loch verstecken, z.B. in Gewinden von Anschweißteilen, | ||
+ | * Aluminium: Schweißnähte halten nur über die Raupe, d.h. innen und am Stoß ist das Werkstück nicht angeschmolzen; | ||
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+ | Fehlerbilder: | ||
+ | * deutliche Oxid-Kristalle auf der Schweißnaht: | ||
+ | * Anfangskrater | ||
+ | * Endkrater | ||
technik/schweissen.txt · Zuletzt geändert: 2019/12/09 09:28 von Christoph Moder