Das Handschweißen

Das Handschweißen
Auch in Zeiten der zunehmenden Automatisierung in der Metallverarbeitung und dem Einsatz von Schweißrobotern spielt das Handschweißen noch immer eine große und wichtige Rolle. Viele Schweißarbeiten lassen sich auch heute noch ausschließlich durch einen Schweißer im E-Handschweißen wirtschaftlich sinnvoll ausführen. Während das Roboterschweißen für Schweißarbeiten innerhalb von Werkshallen und für die Serienproduktion zum Einsatz kommt, ist das Handschweißen für die meisten Schweißarbeiten im Außenbereich sowie nicht-wiederkehrender Schweißarbeiten das geeignetere Schweißverfahren.

Beim Handschweißen werden die Schweißarbeiten durch die manuelle Arbeit des Schweißers durchgeführt. Je nach Art der durch Schweißen zu verbindenden Metalle und Aufgaben kommen dabei unterschiedliche Schweißverfahren zum Einsatz.

Vor- und Nachteile des Handschweißens

Vorteile:

  • Geringer Anforderungen an benötigter Ausrüstung
  • Unabhängig von Einsatzort und Stromversorgung aus dem Netz
  • Ideal für Schweißarbeiten im Außenbereich
  • Schweißarbeiten sind schnell und ohne vorherige Einrichtung / Programmierung durchführbar

Nachteile:

  • Handschweißen ist nicht automatisch reproduzierbar
  • Der wirtschaftliche Aufwand beim Schweißen von Kleinstserien bis zur Massenfertigung in Werkhallen ist höher als beim Roboterschweißen
  • Gesundheitliche Belastung für die Schweißer

Die verschiedenen Schweißverfahren

WIG Schweißen

WIG SchweißenDas WIG Schweißen (auch als TIG: Tungsten Inert Gaswelding bezeichnet) zeichnet sich durch seine sauberen Schweißnähte und die geringe gesundheitliche Belastung für den Arbeiter beim Handschweißen aus. Der Schweißer führt beim WIG Schweißen den Schweißzusatz manuell und je nach Bedarf zu. Dadurch entstehen bei der Arbeit durch einen erfahrenen Schweißer nur äußerst wenige Schweißspritzer und die Arbeiten können auch in engen Verhältnissen und Zwangslagen durchgeführt werden. Beim Handschweißen von Rohren und Apparaten in Kraftwerken sowie der chemischen Industrie kommt meist das WIG Schweißen zum Einsatz.

MIG Schweißen

Das MIG Schweißen kommt beim E-Handschweißen immer dann zum Einsatz, wenn die Geschwindigkeit beim Schweißen eine große Rolle spielt. Der Schweißdraht wird motorgetrieben zugeführt und durch einen Lichtbogen zum Schmelzen gebracht. Beim Handschweißen im MIG Schweißverfahren wird das flüssige Metall durch die Zufuhr von Argon vor Oxidation geschützt. Das MIG Schweißen stellt nur geringe Ansprüche an die benötigte technische Ausrüstung und eignet sich daher gut für das Handschweißen.

MAG Schweißen

Das MAG Schweißen kommt als kostengünstiges Schweißverfahren im Handschweißen zum Einsatz. Anders als bei Schweißen mit Edelgasen wird beim MAG Schweißen mit aktiven Gasen gearbeitet. Beim E-Handschweißen im MAG Verfahren regelt der Schweißer die Zufuhr von reinem CO2 oder einer Mischung aus Argon mit geringen Anteilen an CO2 und O2 zum Verschweißen von Metallteilen aus Stahl.

Punktschweißen

Das Punktschweißen, auch als Widerstandspunktschweißen oder Widerstandspressschweißverfahren bezeichnet, verbindet Metalle durch deren Schmelzung. Hierbei liefert ein elektrischer Strom die nötige Energie, während die Werkstücke durch mechanischen Druck fixiert werden. Das Punktschweißen findet seine Anwendung überwiegend im Fahrzeug- und Karosseriebau sowie beim Schweißen kleiner und kleinster Metallteile. Die Vorteile des Punktschweißens liegen im geringen Verzug der Werkstücke durch die konzentrierte Energiezufuhr auf kleinen Flächen, der guten Energieeffizienz sowie der damit erzielbaren Produktivität. Handschweißen im Punktschweißverfahren benötigt wenig Arbeitsaufwand und stellt geringe Anforderungen an das benötigte Schweißgerät und kommt ohne Zusatzmaterial wie Schweißdraht und Schutzgas aus.

Schweißgeräte

Beim Handschweißen werden mit einem Schweißgerät Wärme und teilweise auch Kraft erzeugt, um die einzelnen Gegenstände durch Hitze miteinander dauerhaft und stabil zu verbinden. Je nach Schweißverfahren kommen dabei unterschiedliche Schweißgeräte zum Einsatz.

Autogenschweißgerät

AutogenschweißgerätHandschweißen im Autogenschweißverfahren wird mit eine Autogenschweißgerät durchgeführt. Vereinfacht auch Schweißbrenner genannt, erzeugt das Autogenschweißgerät eine Flamme aus einem Gemisch von Acetylen (Ethin) und Sauerstoff. Zugleich wird beim Autogenschweißen der Schweißdraht von Hand zugeführt, dieser schmilzt in der Flamme und verbindet somit die einzelnen Teile aus Metall.Das Autogenschweißgerät besteht im Wesentlichen aus dem Griffstück, an dessen Enden sich die Anschlüsse für die Schläuche zu den Gasflaschen sowie Regulierventile zu deren Steuerung befinden. Nachdem die beiden Gase durch ein Zündgerät entzündet wurden, verbrennen diese mit einer Stichflamme. Beim Autogenschweißgerät lässt sich die Zufuhr der Gase Acetylen und Sauerstoff getrennt regeln. Eine Besonderheit ist die Ausführung des Schneidbrenners, bei diesem wird beim Handschweißen zusätzlich reiner Sauerstoff auf die Metallfläche geblasen. Der Sauerstoff bringt die Metalloberfläche zum Schmelzen und durch den Überschuss an Sauerstoff bildet sich Schlacke. Ein Autogenschweißgerät kann auch mit Propangas betrieben werden.

Die Wärmeentwicklung ist durch die niedrige Verbrennungsgeschwindigkeit in diesem Fall allerdings deutlich niedriger, sodass sich die Flamme lediglich für Brennschneiden zum Zerteilen von Schrottmetall eignet.

Lichtbogenschweißgerät

Das Lichtbogenschweißgerät erzeugt die zum Handschweißen benötigte Wärme durch elektrischen Strom. Hierbei wird durch zwei Elektroden kontrolliert Gas entladen, welches ein Plasma mit teilweise ionisierten Teilchen erzeugt. Ein Lichtbogenschweißgerät kann bereits mit einer Spannung von 12 Volt und einer Stromstärke von lediglich 0,4 Ampere betrieben werden.

MIG- / MAG-Schweißgerät

MIG-/MAG-Schweißgeräte arbeiten mit einem Lichtbogen und einer vom Schweißgerät zugeführten Drahtelektrode. Im MAG-Verfahren arbeitet das Schweißgerät durch die Zufuhr von Argon, Sauerstoff und CO2. Die Form und Tiefe der Schweißnaht wird beim Handschweißen mit einem MAG-Schweißgerät durch die Zufuhr von CO2 gesteuert.

MIG-Schweißgeräte für hochlegierte Stähle und NE-Metalle stellen unterschiedliche Anforderungen an die Stromquelle. Ideal zum Handschweißen im MIG-Verfahren sind ein leicht fallender Spannungsverlauf sowie eine bestimmte Kreisinduktivität. Die Drosseln begrenzen einerseits den Kontakt zwischen Elektrode und Werkstücken und speichern andererseits Energie für die nächste Lichtbogenphase. Je nach Einstellung erfolgt dies zwischen 30 und 80 mal je Sekunde.

WIG-Schweißgerät

WIG-Schweißgeräte für das E-Handschweißen werden mit den Schutzgasen Argon, Helium und Wasserstoff in verschiedenen Mischungsverhältnissen betrieben. Der Lichtbogen brennt beim WIG-Schweißgerät in einer inerten Atmosphäre aus Schutzgas zwischen dem Werkstück und der nicht abschmelzenden Elektrode aus Wolfram.

Widerstandspressschweißgerät

Für das Punktschweißen werden die Metallteile durch Krafteinwirkung zusammengepresst und mithilfe eines elektrischen Stroms miteinander verschmolzen. Ein Transformator im Widerstandspressschweißgerät erzeugt dabei die zum Handschweißen benötigte Spannung und steuert zugleich den Zeitablauf.