4. Schutzgasschweißen MIG/MAG

4. Schutzgasschweißen MIG/MAG
4.1 Stromquellenkennlinien
Beim Metall-Schutzgasschweißen werden
Schweißstromquellen mit nur flach fallender,
nahezu konstanter Kennlinie verwendet. Ihr
Vorteil: Bei kurzem oder langem Lichtbogen ist die Änderung der Stromstärke groß.
Dadurch kann die Schweißmaschine eine
einmal eingestellte Lichtbogenlänge selbsttätig regeln (innere Regelung).
Merke:
Beim MIG/MAG Schutzgasschweißen
kommt immer Gleichstrom oder pulsierender Gleichstrom zur Anwendung.
Das Bild zeigt die Kennlinie einer Stromquelle
und die Lichtbogenkennlinie eines kurzen,
eines mittellangen und eines langen
Lichtbogens. Bei (an der Metall- Schutzgasschweißanlage) eingestellter Stromquellenkennlinie liegt bei einem mittellangen
Lichtbogen der Arbeitspunkt bei A1, also im
Schnittpunkt der Stromquellenkennlinie und
der Lichtbogenkennlinie. Bei Erhöhung des
Drahtvorschubes wird der Lichtbogen kürzer. Dadurch verringert sich der Widerstand
des Lichtbogens, was zu einer Erhöhung
der Stromstärke führt. Die Spannung ändert sich dabei nur unwesentlich, denn die
Stromquelle hat Konstantspannungscharakteristik. Der Arbeitspunkt wandert
von A1 nach A2.
Stromquellenkennlinien
U in
Volt
Stromquellenkennlinie
Lichtbogen lang
Lichtbogen mittel
A1
A2 Lichtbogen kurz
∆U
I in Ampere
∆I
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4.2 Einsatzbereiche
Das MAG-Verfahren ist besonders geeignet bei hochfesten Stählen, weil dass
Schweißgut einen niedrigen Wasserstoffgehalt besitzt und deshalb keine
Kaltrisse entstehen. Das MIG-Verfahren wird
bei Schweißen von Aluminium, Kupfer, Nickel
und deren Legierungen angewendet
4.3 Aufbau der MSG-Schweißanlage
Die MSG-Schweißanlage besteht aus:
E Schweißstromquelle
E Steuergerät und -leitung
E Drahtfördereinrichtung
E Schlauchpaket und Schweißbrenner
E Schutzgasversorgung
MSG-Schweißanlage
Netzanschluss
Schutzgasschlauch
Drahtelektrodenspule
Schutzgasschlauch
Drahtfördereinrichtung und
Steuergerät
Schweißstromleitung
(Drahtelektrode)
Schweißbrenner
Steuerleitung
Drahtelektrode
Schutzgasmantel
Werkstückklemme
Schutzgasflasche mit
Druckminderer und
Gasmengenmesser
Schweißstromquelle
Schweißstromleitung (Werkstück)
Werkstück
Lichtbogen
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Die Schweißstromquelle liefert die elektrische
Energie für den Lichtbogen. Der Netzstrom
wird dazu in der Schweißstromquelle durch
entsprechende Bauteile und Schaltungen
zu Gleichstrom umgewandelt. Die Schweißstromquelle wird deshalb auch als Schweißgleichrichter bezeichnet.
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Das Steuergerät erledigt die nötigen Schaltvorgänge für den Schweißvorgang und kontrolliert die Kühleinrichtungen. Das Schutzgas, der Drahtelektrodenvorschub, der
Schweißstrom und - je nach Geräteausstattung - auch Zeitprogramme werden durch
Druckimpulse am Brennerschalter gesteuert.
Schutzgasdüse
Die meisten Schweißanlagen sind mit zwei
oder mehr Schaltarten ausgestattet:
Schutzgasdüse
E Zweitakt- oder Heftschaltung:
Schutzgasmantel
Stromkontaktdüse
flüssiges
Schweißgut
Drahtelektrode
Tropfenübergang
festes Schweißgut
Lichtbogen
Werkstück
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Schutzgas, Drahtvorschub und Schweißstrom bleiben eingeschaltet, solange
der Schaltkontakt am Brenner gechlossen ist. Diese Schaltung wird für kürzere Nähte bevorzugt.
E Viertakt- oder „Schweißen“-Schaltung:
Beim ersten Druckimpuls auf den Brennerschalter beginnt der Schweißvorgang. Danach kann der Schalter losgelassen werden. Der Schweißvorgang
wird durch erneutes Drücken und Loslassen des Brennerschalters unterbrochen. Diese Schaltfolge ist für längere
Schweißnähte sinnvoll.
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4.4 Drahtfördereinrichtung und
Schlauchpaket
Die Drahtfördereinrichtung zieht die Drahtelektrode von der Spule und schiebt sie mit
einstellbarer Geschwindigkeit zum Schweißbrenner.
Drahtfördereinrichtung
Drahtelektrodenspule
Drahtzulaufdüse
Druckrolle
Drahteinlaufdüse
Drahtförderrolle (angetrieben)
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Die Einstellung des Drahtvorschubes wird
anhand von Erfahrungswerten vorgenommen.
Das Schlauchpaket enthält die Schweißstromleitung, den Schutzgasschlauch, das
Steuerkabel und bei wassergekühlten Brennern die Schläuche für den Zulauf und
Rücklauf des Kühlwassers. Das Wasser
fließt im Kreislauf durch das als Schlauch
ausgebildete Schweißstromkabel. Zum
Schlauchpaket gehört außerdem die
Drahtführungsspirale. Diese enthält einen
Führungseinsatz, der aus einer Drahtspirale
besteht, bei Aluminiumwerkstoffe besteht
dieser aus einem Kunststoff-Einsatzschlauch.
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