Dinse HC MAG – Wechselstrom im Kurzlichtbogen

Autor / Redakteur: Saskia Schmidt / M.A. Frauke Finus

Wärmereduzierte MIG/MAG Sonderverfahren nutzen bislang den Effekt der Stromabschaltung oder Stromreduzierung im Gleichstrom-Kurzlichtbogenbereich. Das Abschalten oder Absenken des Stroms geht in der Regel einher mit einer verminderten Drahtabschmelzung. HC MAG von ESS erweitert den konventionellen Kurzlichtbogenbereich um einen Wechselstromprozess mit stufenlos gesteuerter Wärmeeinbringung.

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3 mm Spaltüberbrückung mit 1,0 mm Stahldraht bei 100 % HC MAG.
3 mm Spaltüberbrückung mit 1,0 mm Stahldraht bei 100 % HC MAG.
(Bild: Dinse)

Das von ESS in Kooperation mit dem Steinbeis-Transferzentrum in Ulm entwickelte HC MAG (Heat Controlled MIG/MAG) ist ein Sonderverfahren des konventionellen Kurzlichtbogenprozesses für Strombereiche bis 200A. Es ermöglicht, die gewünschte Einbrandtiefe bei konstanter Abschmelzleistung stufenlos einzustellen.

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Analog zur Balance-Einstellung beim WIG-Schweißen mit Wechselstrom ist es nun möglich, auch beim MIG/MAG-Schweißen durch einen Balance-Regler am Schweißgerät die Polarität an der Drahtelektrode beliebig zu verändern. Dadurch lässt sich die Einbrandtiefe im Grundwerkstoff stufenlos einstellen und die Abschmelzleistung an der Drahtelektrode erhöhen. Die Energie kann zwischen der Abschmelzmenge an der Drahtelektrode und der Einbrandtiefe im Werkstück nahezu beliebig verschoben werden.

Maximaler Einbrand bei normaler Abschmelzleistung

Der vom Anwender einstellbare HC MAG Wert beschreibt die Wärmeverteilung. Bei einem HC MAG-Wert von 0% liegt der Standard Kurzlichtbogenprozess mit positiv gepolter Elektrode vor, das heißt maximaler Einbrand im Werkstück bei normaler Abschmelzleistung. Bei einem HC MAG-Wert von 100% liegt an der Elektrode wechselnde Polarität an, damit ist der Einbrand im Werkstück am geringsten und die Abschmelzleistung an der Drahtelektrode am größten. Dazwischen lässt sich angepasst an die Schweißaufgabestufenlos jeder Wert einstellen.

Durch den vom Anwender steuerbaren Anteil von Wärmeeinbringung an der Drahtelektrode oder am Werkstück lässt sich ein sehr gut kontrollierbares Schweißbad erzeugen. HC MAG eignet sich dadurch vor allem zum einfachen und sicheren Schweißen der Wurzellage mit erhöhter Schweißgeschwindigkeit, zum Fügen von dünnen Blechen mit großen Fertigungstoleranzen oder zum Fallnahtschweißen. Da sich durch Erhöhen des HC MAG-Werts ein zähflüssigeres Schmelzbad erzeugen lässt, können bei Schweißaufgaben in Zwangsposition (insbesondere Fallnähte) die Nahtflanken ohne vorlaufendes Schmelzbad sehr gut durch den Lichtbogen aufgeschmolzen werden. So lassen sich Flankenbindefehler sicher vermeiden.

Wärmeempfindliche Werkstoffe werden weniger geschädigt

Weitere Anwendungsgebiete des Verfahrens sind zum Beispiel das Auftragschweißen, bei dem durch Veränderung des HC MAG-Werts der Aufmischgrad eingestellt wird. Wärmeempfindliche Werkstoffe werden beim Schweißen und Löten über die anpassbare Wärmeeinbringung weniger geschädigt. Bei Kehlnähten am Überlappstoß können mit HC MAG minimale Flanschbreiten realisiert und somit Material eingespart werden.

Das HC MAG-Verfahren von ESS erweitert das bekannte Anwendungsgebiet des Kurzlichtbogens und kann die Produktivität erhöhen, weil zur Verringerung des Wärmeeinbringens weder die elektrische Leistung noch die Drahtvorschubgeschwindigkeit reduziert werden. Trotz geringerer Wärmezufuhr ist so eine höhere Schweißgeschwindigkeit möglich Das Verfahren kann bei Stahl, Chrom-Nickel-Stahl, Aluminium und auch Kupferbasiswerkstoffen bis zu einem Leistungsbereich von ca. 200A eingesetzt werden. Fülldrähte lassen sich problemlos verarbeiten.

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