Wieviel Gas brauche ich?
Gasdruck und Gasmenge
Ziel ist es, die für das Schutzgas-schweißen unerlässliche Gasglocke vollständig und ohne Unterbrechungen auszubilden. Andererseits gilt es, nicht unnötig viel Gas zu verwenden, um die anfallenden Kosten für das Schweißen im Rahmen zu halten.
Deshalb müssen Gasdruck und Gasmenge, aber auch die Größe der Gasdüse, auf die Arbeit abgestimmt werden.
Der geeignete Arbeitsdruck
Der Arbeitsdruck des Gases selbst ist für das Schutzgasschweißen von eher unter-geordneter Bedeutung. Anstatt feste Vorgaben im Sinne von X Bar zu verwenden, resultiert der nötige Druck letztendlich aus der Festsetzung der sonstigen Rahmenbedingungen.
Je größer die Gasdüse, also die Ausströmöffnung des Schutzgases, im Verhältnis zur erforderlichen Gasmenge ist, umso geringer muss der erforderliche Druck ausfallen.
Da ein zu niedriger oder zu hoher Arbeitsdruck jedoch negative Auswirkungen auf das Schweißergebnis hat, sind auch der Abstimmung von Gasdüse und Gasmenge klare Rahmen gesetzt.
Wieviel Schutzgas brauche ich?
Entscheidend für ein Funktionieren des Schweißens unter geschützter Atmosphäre ist eine stabile Gasglocke. Die Schutzatmosphäre kann zuallererst dann stabil ausgebildet werden, wenn die hierfür erforderliche Gasmenge zur Verfügung steht. Logischerweise stellt sich hier zuerst die konkrete Frage: Wie viel Gas brauche ich für das Schutzgasschweißen?
Diese Frage lässt sich, wie so viele andere Fragen rund um den Schweißvorgang, nicht pauschal beantworten. Allerdings gibt es einfache Faustformeln, an Hand derer sich die nötige Gasmenge leicht und in einem für normale Schweißarbeiten hinreichend genauen Maßstab ermitteln lässt.
Rechner: Wieviel Schutzgas brauche ich?
Hier kannst du ganz einfach berechnen, wieviel Schutzgas du in etwa brauchst. Dieser Näherungswert kann von der optimalen Gasmenge abweichen (z.B. wegen Wind). Dennoch ist er dem Idealwert schon relativ nah. Stelle dein Druckminderer auf den Berechneten Wert und mache ein paar Probenähte.Ausschlaggebend für die Gasmenge ist der verwendete Schweißdraht, also die Elektrode. Für das Verschweißen der meisten Metalle unter Schutzatmosphäre gilt eine Gasmenge von Drahtdurchmesser in Millimeter mal Zehn entspricht der Gasmenge in Litern pro Minute
Faustformel: Drahtdurchmesser in mm x 10 = Gasmenge in l / min
Beispielhaft kann man also sagen, bei einer Drahtstärke von 0,8 mm ergibt sich eine erforderliche Gasmenge von 8 Litern je Minute.
Eine leicht variierte Formel gibt es speziell für die Bearbeitung von Aluminium. Hier geht man wegen der besonders hohen Reaktivität des Aluminiums mit Sauerstoff von einer etwas höheren Gasmenge aus. Mit dem Faktor 15 ergibt sich die Formel
Faustformel für Aluminium: Drahtdurchmesser in mm x 15 = Gasmenge in l / min
Bei einer Drahtstärke von 1 mm ergibt sich also ein Gasverbrauch von 15 Litern je Minute. Bei 0,8 mm Drahtstärke sinkt dieser Verbrauch dagegen auf 12 Liter je Minute.
Für besondere Legierungen empfehlen Profis nochmals abweichende Formeln, die sich mit einer gewissen Bandbreite aber alle um die bereits genannten Faustformeln herum orientieren.
Wieviel Gas habe ich noch?
Ist die für die auszuführenden Arbeiten erforderliche Gasmenge erst einmal bestimmt, stellt sich in vielen Fällen die Frage, wie viel Gas gekauft werden muss, bzw. ob die in der Flasche vorhandene Gasmenge noch ausreicht.
Hier ist der Rechner:
Rechner: Wieviel Schutzgas habe ich noch?
Hier kannst du ausrechnen, wieviel Schutzgas noch in deiner Gasflasche enthalten ist. Gemeinsam mit dem Rechner unter "Wieviel Schutzgas brauche ich?" und der geschätzten Arbeitsdauer kannst du abschätzen, ob dein Gasvorrat noch ausreicht.Die verbleibende Menge Gas in der Schutzgasflasche lässt sich einfach berechnen:
Verbleibende Menge in Gasflasche: Volumen in Liter x Restdruck in Bar = vorhandene Gasmenge
Wer eine gewisse Erfahrung im Gas-schweißen mitbringt, kann gut abschätzen, wie lange er für die geplanten Arbeiten braucht.Da der Umfang der geplanten Arbeiten bekannt ist, lässt sich aus der Gasmenge je Minute leicht eineüberschlägige Gesamt-Gasmenge errechnen.
- Weiß man zum Beispiel, dass die Arbeiten in ungefähr 10 Minuten abgeschlossen sind, der kann über einen beispielsweise ermittelten Gasbedarf von 15 Litern je Minute errechnen, dass insgesamt 150 Liter Schutzgas erforderlich sein werden.
- Weiß man nun, dass die vorhandene Gasflasche beispielsweise 12 Liter Volumen hat und in ihr ein Restdruck von 20 Bar vorhanden ist, kann man daraus ebenfalls leicht die noch vorhandene Gasmenge von 12 Liter x 20 Bar = 240 Liter Gas errechnen.
- In diesem Beispiel würde die noch vorhandene Gasmenge von 240 Liter für die geplante Arbeit mit einem Bedarf von 150 Litern bei weitem Ausreichen.
Druckminderer für Schutzgas
Blickt man an dieser Stelle zurück zu der bereits erfolgten Feststellung, dass der eigentliche Gasdruck nicht primärausschlaggebend für ein erfolgreiches Schutzgasschweißen ist, kann berechtigterweise die Frage aufkommen: -->Doch welchen Druck muss ich an meiner Gasflasche einstellen?
Die Simple Antwortet lautet, es wird nicht der eigentliche Gasdruck eingeregelt, sondern vielmehr die gewünschte Gasmenge am Druckminderer eingestellt. Man kann die mit der Faustformel ermittelte Gasmenge direkt einstellen.
Druckminderer zum Schutzgasschweißen haben zwei Anzeigen:- Die erste zeigt dir den verbleibenden Druck in der Gasflasche an. Daran kannst du erkennen, wieviel Gas noch in der Falsche ist.
- Mithilfe der zweiten Anzeige stellst du den Gasstrom in Liter/Minute ein. (Der Gasdruck wird nicht geregelt.) Welchen Wert du benötigst, kannst du mit dem Rechner ermitteln.
Ein Druckminderer wird üblicherweise dazu verwendet, den Druck zu regeln.
Letztendlich wird auch bei der Einstellung der Gasmenge nichts anderes als der verwendete Druck geregelt. Die ausströmende Gasmenge ergibt sich aus dem vorhandenen Druck und dem zur Verfügung stehenden Leistungsquerschnitt. Da der Leitungsquerschnitt am Druckminderer fix ist, wird ausschließlich der Druck verwendet, um die Menge an benötigte Menge an Schutzgas einzustellen.
Die beim Schutzgasschweißen gebräuchlichen Druckminderer zeigen deshalb - im Unterschied zu universellen Druckminderern - nicht den Gasdruck in bar, sondern die Gasmenge in Litern je Minute an. So entfällt die lästige Umrechnung vom Druck zur erforderlichen Gasmenge.
Die praktische Handhabung der Druckminderer für Schutzgas fällt somit besonders einfach aus. An der Anzeige für den Ausgabedruck wird über das Handrad durch simples Drehen die gewünschte Ausgabemenge über die Anzeige Liter pro Minute eingestellt.
Gängige Modelle verfügen darüber hinaus über eine zweite Anzeige, über die unmittelbar der in der Flasche verbliebene Restdruck abgelesen werden kann. Dieser gibt zusammen mit dem Flaschenvolumen Auskunft über die noch vorhandene Gasmenge. Aufwändige Umschaltarbeiten früherer Ein-Anzeigen-Regler vom Ausgabe- zum Flaschendruck gehören so der Vergangenheit an.
Die Gasdüse
Nach der Festlegung der erforderlichen Gasmenge muss sichergestellt werden, dass dieses Gas auch optimal am Werkstück, bzw. am Schweißpunkt angelangt. Um das zu erreichen reicht es nicht einfach aus, irgendeine beliebige Gasdüse zu verwenden.
- Ist die Gasglocke zu klein, kann sie entweder permanent, oder zumindest bei bereits geringsten Beeinträchtigungen durch Zugluft, der Umgebungsluft den Zugang zum Werkstück ermöglichen.
- Wird die Glocke dagegen zu groß ausgebildet, steigt der Gasverbrauch dagegen unnötigerweise enorm an. Die Folge ist ein steigernder Gasverbrauch ohne zusätzlichen Nutzen und damit auch letztlich eine unnötige Kostensteigerung.
- Die heute übliche Gasdüsenbreite liegt bei dem eineinhalbfachen der geplanten Schweißnaht. Soll diese also 2 Millimeter breit ausgeführt werden, ist eine Gasdüsenbreite von 3 Millimeter zu wählen.
- Durch die Wahl einer Breite etwas über der Schweißnahtbreite wird erreicht, dass die Gasglocke bereits in ihrem Ursprung breiter als die Naht angelegt ist und diese somit auch bei extrem geringen Arbeitsabständen dennoch sicher umhüllt.