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Schweißtechnik

Impulsschweißverfahren reduziert Spritzerbildung und Schweißrauch

| Autor/ Redakteur: Martin Ortmann und Lars Bleckmann / Rüdiger Kroh

Bei einem weiterentwickelten Impulsschweißverfahren konnte die Spritzerbildung und Schweißrauchentwicklung noch einmal reduziert werden. Der Prozess arbeitet mit einem sehr kurzen und trotzdem stabilen Lichtbogen und ermöglicht hohe Schweißgeschwindigkeiten bis 2,5 m/min.

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Bild 1: Anwendungsbeispiel für den Rapid-X-Prozess: Vorderradträger mit Überlappnaht 2 mm an 2 mm und 2 mm an 4 mm. Die Schweißgeschwindigkeit betrug 1,78 m/min.
Bild 1: Anwendungsbeispiel für den Rapid-X-Prozess: Vorderradträger mit Überlappnaht 2 mm an 2 mm und 2 mm an 4 mm. Die Schweißgeschwindigkeit betrug 1,78 m/min.
( Bild: Lincoln Electric )

Unter den Oberbegriffen Produktivität, Prozesssicherheit und Qualität lassen sich die wichtigsten Anforderungen an heutige Schweißverfahren zusammenfassen. Um diesen drei Attributen gerecht zu werden, hat Lincoln Electric bereits vor über zehn Jahren mit der Entwicklung des Rapid-Arc-Schweißprozesses einen Durchbruch in der Impulsschweißtechnik geschaffen. Der Prozess, der mit einem sehr kurzen Lichtbogen arbeitet, ermöglicht ungewohnt hohe Schweißgeschwindigkeiten bis 2,5 m/min bei gleichzeitig hoher Nahtqualität und gutem Einbrandverhalten.

Hohe Schweißgeschwindigkeit verkürzt die Taktzeiten

Als Weiterentwicklung des Rapid-Arc-Schweißprozesses hat Lincoln Electric kürzlich Rapid X vorgestellt. Bei diesem Verfahren konnte die bereits sehr geringe Spritzerbildung und Schweißrauchentwicklung noch einmal deutlich reduziert werden.

Die Produktivität wurde auf der Grundlage der hohen Schweißgeschwindigkeiten und der dadurch deutlich verkürzten Taktzeiten bei automatisierten Anwendungen sowie durch die verringerte Spritzerbildung und die dadurch entfallende Nachbearbeitung deutlich verbessert, ohne die Qualitätsanforderungen oder die Prozesssicherheit zu gefährden.

Kurzschluss am Ende eines jeden Impulses charakterisiert Rapid X

Der Rapid-X-Schweißprozess arbeitet wie sein Vorgänger mit einer bis heute einmaligen Kombination aus Impulstechnik und Kurzlichtbogen. Er hat daher ebenfalls das Potenzial für hohe Schweißgeschwindigkeiten und ist auch in Zwangslage gut einsetzbar. Während der Lichtbogen bei konventionellen Pulsprozessen kontinuierlich brennt, ist Rapid X durch einen Kurzschluss am Ende eines jeden Impulses charakterisiert.

Für Rapid X lassen sich die Vorgänge im Lichtbogen in die folgenden vier Phasen unterteilen:

  • Ein steiler Stromanstieg zu Anfang des Impulszyklus schmilzt einen Tropfen am Ende der Drahtelektrode auf.
  • Der während des Stomimpulses aufgeschmolzene Tropfen nähert sich dem Schweißbad. Um die im Lichtbogen wirkenden Kräfte zu reduzieren wird der Strom abgesenkt.
  • Sobald der Tropfen das Schweißbad berührt und damit einen Kurzschluss erzeugt, fällt der Strom unmittelbar und von der Stromquelle genau gesteuert ab, was die Spritzerbildung sicher reduziert.
  • Ein weiterer kurzer Stromimpuls drückt nun das Schweißbad zur Seite und bewirkt so die Abtrennung des geschmolzenen Metalltropfens sowie ein mit stabilem Rhytmus oszillierendes Schweißbad.

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