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Zündung und Aufrechterhaltung des Lichtbogens
Der elektrische Lichtbogen wird durch Reibung der
Elektrodenspitze am geerdeten Schweißstück und durch rasches
Zurückziehen des Stabes bis zum normalen Schweißabstand
nach erfolgter Zündung des Lichtbogens hergestellt.
In letzterem Fall wird die Befreiung durch einen seitlichen Ruck
herbeigeführt. Um die Bogenzündung zu verbessern, ist es im
Allgemeinen von Vorteil, den Strom anfänglich gegenüber dem
Grundschweißstrom zu erhöhen (Hot-Start). Nach Herstellung
des Lichtbogens beginnt die Schmelzung des Mittelstückes der
Elektrode, die sich tropfenförmig auf dem Schweißstück abla-
gert. Der äußere Mantel der Elektrode wird aufgebraucht und
liefert damit das Schutzgas für die Schweißung, die somit eine
gute Qualität erreicht. Um zu vermeiden, dass die Tropfen des
geschmolzenen Materials, infolge unbeabsichtigten Annäherns
der Elektrode an das Schweißbad, einen Kurzschluss hervorru-
fen und dadurch das Erlöschen des Lichtbogens verursachen, ist
es nützlich, den Schweißstrom kurzzeitig, bis zur Beendigung
des Kurzschlusses, zu erhöhen (Arc-Force).
Falls die Elektrode am Werkstück kleben bleibt, ist es nütz-
lich, den Kurzschlussstrom auf das Geringste zu reduzieren
(Antisticking).
Ausführung der Schweißung
Der Neigewinkel der Elektrode ist je nach der Anzahl der Durchgänge
verschieden. Die Bewegung der Elektrode wird normalerweise mit
Pendeln und Anhalten an den Seiten der Schweißnaht durchge-
führt, wodurch eine übermässige Ansammlung von Schweißgut in
der Mitte vermieden werden soll.
Entfernung der Schlacke
Das Schweißen mit Mantelelektroden erfordert nach jedem
Durchgang die Entfernung der Schlacke.
Die Entfernung der Schlacke erfolgt mittels eines kleinen
Hammers oder bei leicht bröckelnder Schlacke durch Bürsten.
7.2 WIG-Schweißen (kontinuierlicher Lichtbogen)
Das Prinzip des WIG-Schweißens (Wolfram-Inert-Gas-Schweißen)
basiert auf einem elektrischen Lichtbogen, der zwischen einer
nichtschmelzenden Elektrode (reines oder legiertes Wolfram
mit einer Schmelztemperatur von ungefähr 3370°C) und dem
Werkstück gezündet wird. Eine lnertgas-Atmosphäre (Argon)
schützt das Schweißbad. Um gefährliche Wolframeinschlüsse
in der Schweißnaht zu vermeiden, darf die Elektrode nicht mit
dem zu schweißenden Stück in Berührung kommen. Aus diesem
Grund wird mittels eines HF-Generators eine Entladung erzeugt,
der die Zündung des elektrischen Lichtbogens ermöglicht, ohne
dass die Elektrode das Werkstück berührt. Es gibt auch eine wei-
tere Startmöglichkeit mit herabgesetzten Wolframeinschlüssen:
der Lift-Start, der keine hohe Frequenz vorsieht, sondern nur
eine anfängliche Kurzschlussphase bei Niederstrom zwischen
Elektrode und Werkstück. Im Augenblick der Anhebung der
Elektrode entsteht der Lichtbogen und die Stromzufuhr erhöht
sich bis zur Erreichung des eingestellten Schweißwertes.
Um die Qualität des Schweißnahtendes zu verbessern, ist es
äußerst vorteilhaft, das Absinken des Schweißstroms genau kon-
trollieren zu können und es ist notwendig, dass das Gas auch
nach dem Ausgehen des Bogens für einige Sekunden in das
Schweißbad strömt.
Unter vielen Arbeitsbedingungen ist es von Vorteil, über 2 vor-
eingestellte Schweißströme zu verfügen, mit der Möglichkeit,
von einem auf den anderen übergehen zu können (BILEVEL).
Schweißpolung
D.C.S.P. (Direct Current Straight Polarity)
Es handelt sich hierbei um die am meisten gebrauchte Polung
(direkte Polung); sie bewirkt eine begrenzte Abnutzung der
Elektrode (1), da sich 70% der Wärme auf der Anode (Werkstück)
ansammelt. Man erhält ein tiefes und schmales Bad durch hohe
Vorschubgeschwindigkeit und daraus resultierender geringer
Wärmezufuhr. Die meisten Materialien außer Aluminium (und
seine Legierungen) und Magnesium werden mit dieser Polung
geschweißt.
D.C.R.P (Direct Current Reverse Polarity)
Mit der umgekehrten Polung kann man Legierungen mit
einer hitzebeständigen Oxid-Beschichtung, deren wesentliche
Eigenschaft eine höhere Schmelztemperatur als jene des Metalls
ist, schweißen.
Trotzdem dürfen nicht zu hohe Ströme verwendet werden, da
diese eine rasche Abnutzung der Elektrode verursachen würden.
D.C.S.P.-Pulsed (Direct Current Straight Polarity Pulsed)
Die Anwendung eines Pulsstroms erlaubt in besonderen
Betriebssituationen eine bessere Kontrolle des Schweißbads in
Breite und Tiefe.
Das Schweißbad wird von den Spitzenimpulsen (Ip) gebildet,
während der Basisstrom (Ib) den Bogen gezündet hält. Das
erleichtert das Schweißen dünner Materialstärken mit geringe-
ren Verformungen, einen besseren Formfaktor und somit eine
geringere Gefahr, dass Wärmerisse und gasförmige Einschlüsse
auftreten.
Durch Steigern der Frequenz (Mittelfrequenz) erzielt man
einen schmaleren, konzentrierteren und stabileren Bogen, was
einer weiteren Verbesserung der Schweißqualität bei dünnen
Materialstärken gleichkommt.
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