Kontrolliertes Schweißen mit Schutzgas

Probleme beim Schutzgasschweißen

Selbst bei akkurater Vorbereitung von Gerät, Zubehör und Werkstück kann es beim Schutzgasschweißen immer wieder zu kleineren oder größeren Problemen kommen. Dies sind die gängigsten Probleme mit den dazu passenden Lösungsansätzen:

  • Die Arbeitsleistung fällt sehr gering aus: Aus der Kombination aus Lichtbogen, Schutzgas und Elektrode / Zusatzwerkstoff kann sich unter bestimmten Voraussetzungen eine recht geringe Abschmelzleistung ergeben. Diese resultiert in einer langsamen Arbeitsweise. Abhilfe schaffen hier zwei Möglichkeiten. Eine gebräuchliche Variante ist das Mehrdrahtschweißen.

    Hier werden mehrere Schweißdrähte verwendet, so dass die Abschmelzleistung einfach durch die Vergrößerung des resultierenden Drahtquerschnitts erhöht wird.

    Die zweite Variante ist die Verwendung spezieller Schutzgaskombinationen, sowie der Einsatz bestimmter Fülldrähte. Diese verändern die Schweißparameter ebenfalls in Richtung einer höheren Abschmelzleistung und damit verbunden einer höheren möglichen Arbeitsgeschwindigkeit.

  • Der Gasdruck ist instabil: Zwar kann ein instabiler Gasdruck auch aus einem defekten Druckminderer resultieren, weit häufiger ist aber ein schwankender Gasdruck in Folge einer ungleichmäßigen Arbeitsweise. Wird der Schweißvorgang unterbrochen, bricht auch die Gasabnahme durch die Schweißpistole ab. In Folge entsteht in der Leitung zwischen Druckminderer und Gaspistole ein Staudruck, der in einer zeitlich begrenz weit höheren Ausgabeleistung an der Gasdüse resultiert.

    Besonders extrem ist dieser Effekt beim Punktschweißen, wo die Arbeitsschritte für sich genommen extrem kurz gehalten sind. Abhilfe schafft eine zusätzliche Regeleinheit, das so genannte Gassparventil. Es hilft, Druckspitzen zu vermeiden und eine stabile und gleichmäßige Schutzgasglocke zu gewährleisten.

  • Luftporen in der Schweißnaht: Enthält eine unter Schutzgasatmosphäre erstellte Schweißnaht Luftporen, rühren diese meist davon, dass die Schutzatmosphäre mangelhaft war. Denn Luftporen resultieren üblicherweise aus in den Schweißvorgang gelangtem Sauerstoff. Ursache einerseits eine störende Umgebungsbedingung sein. So kann bei Arbeiten im Freien schnell Wind die Schutzglocke verwehen und das Arbeitsergebnis negativ beeinflussen. Weiterhin führt aber auch ein falscher Gasdruck zu einer gestörten Schutzglocke.

    Ist der Druck zu niedrig, bricht die Gasglocke einfach ein und gewährt der Umgebungsluft Zugang zur Arbeitsstelle. Ist der Druck dagegen zu hoch, entsteht durch den Gasstrom eine Sogwirkung, die Umgebungsluft sogar ansaugen und dem Arbeitsbereich aktiv zuführen kann. Abhilfe schafft hier eine Nachregelung der Gasmenge, sowie möglicherweise der Einsatz eines Gassparventils.

  • Die Brennerdüse verstopft: Störungen der Schutzatmosphäre, aber auch Unterbrechungen im Arbeitsvorgang können dazu führen, dass Partikel des Schweißdrahts, des Zusatzwerkstoffs, aber auch der zu verbindenden Werkstücke in die Gasdüse geblasen werden. Diese können sich in der Düse festsetzen und den Gasstrom entweder verwirbeln, oder komplett unterbrechen.

    Abhilfe schafft eine Optimierung des Arbeitsvorgangs, sowie der Schweißparameter. So werden Störungen reduziert und die Wahrscheinlichkeit, dass Partikel in die Düse gelangen, sinkt.

    Eine weitere Abhilfe ist durch den Einsatz von so genannten Schweißsprays möglich. Diese verhindern, dass sich Partikel in der Düse festsetzen und das Arbeitsergebnis nachteilig beeinflussen. Setzt sich doch einmal ein Materialtropfen in die Düse, kann er bei verwendetem Schweißspray wieder recht einfach entfernt werden.


Hilfsmittel für die Arbeit mit Schutzgas

Wie bereits in der Behandlung möglicher Probleme erwähnt, bieten verschiedene Hilfsmittel deutliche Erleichterungen beim Schutzgasschweißen. Diese seien hier nochmals kurz zusammengefasst und erläutert. Alle ohnehin für den Schweißvor-gang erforderlichen Geräte und Zubehörteile bleiben dabei außer Acht.

  • Das Gassparventil: Es sorgt dafür, dass im Gasschlauch zwischen Druckminderer und Schweißpistole kein Gasstau entsteht. Der Gasverbrauch wird reduziert und die Gefahr nachteiliger Auswirkungen durch den unerwünschten Gasüberdruck minimiert.
  • Das Schweißspray: Dieses Spray reduziert die Anhaftung von Schweißpartikeln an die Schweißdüse. Die Partikel setzen sich so nicht mehr in der Düse fest und werden durch den Gasstrom unmittelbar wieder ausgeblasen, oder können zumindest mit deutlich reduziertem Aufwand wieder entfernt werden.
  • Die Brennerpaste: Eine günstige Alternative zum Schweißspray ist die Brennerpaste. Sie wird nicht auf die Düse aufgesprüht, stattdessen wird der Brenner in die Paste eingetaucht. Das erzielte Ergebnis entspricht aber dem des Schweißsprays.

Alternativen zum Schutzgasschweißen

Wie bei vielen anderen Techniken, stellt sich selbstverständlich auch beim Schutz-gasschweißen immer wieder die Frage nach einer alternativen Arbeitsmethode, die einfacher oder günstiger ist, oder die ohne die bekannten Probleme des Schutzgasschweißens auskommt.

Eine solche Alternative für zumindest einige Einsatzbereiche des Schutzgasschweißens ist das so genannte Fülldrahtschweißen. Dabei handelt es sich ebenfalls um eine Form des Lichtbogenschweißens, die allerdings ohne das teure und aufwändige Schutzgas auskommt.

Vereinfacht gesagt, kommt hier ein besonderer Schweißdraht zum Einsatz, der einen dem Schutzgas vergleichbaren Effekt erzielt. Dieser besondere Schweißdraht ist hohl ausgebildet und mit einem Pulver aus dem Material Rutil gefüllt.

Dieser Stoff wird beim Schweißvorgang freigesetzt und überdeckt Werkstück und Schweißnaht mit einer schützenden Schicht. Ähnlich dem Schutzgas verhindert diese Schicht den Zutritt von Sauerstoff in die Schweißstelle und somit das Verbrennen der zu verbindenden Materialien.

Die Grenzen dieser Technik liegen vor allem in der nicht so umfassenden Schutzwirkung des Rutils, wie sie durch Schutzgaseinsatz erreicht wird.

Das Fülldrahtschweißgerät ist in folgenden Fällen nicht als Alternative geeignet:

  • Besonders beanspruchte oder schwierige Schweißnähte eignen sich kaum für die Anwendung des Fülldrahtschweißens an Stelle von Schutzgas.
  • Auch dünne Bleche eignen sich für die Anwendung eines Fülldrahts nicht. Dies ist in der für den Fülldrahteinsatz erforderlichen hohen Stromstärke begründet, die dünne Bleche schlicht wegschmilzt, bevor die Verbindung hergestellt werden kann.