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Hochgeschwindigkeits-AC-Pulsschweißen mit neuer Stromquelle Welbee W400

 

Welbee W400 AC/MIGJüngster Neuzugang im Produktsortiment für das AC/MIG-Verfahren von OTC DAIHEN EUROPE GmbH ist die neue Schweißstromquelle Welbee W400, die für eine optimale Steuerung des Energieeintrags, die hohe Abschmelzrate und die Einbrandkontrolle verantwortlich ist. Sie löst damit das Vorgängermodell DW300+ ab. Während der Lichtbogen brennt, ermöglicht die Welbee W400 wahlweise ein Umschalten der Schweißverfahren AC-Puls, DC-Puls, AC Wave-Pulse MIG und DC Wave-Pulse während des Schweißvorgangs.

 

Automatisierungsprozesse zur Verarbeitung von Aluminiumlegierungen stehen regelmäßig auf dem Prüfstand. Konventionelle Schweißverfahren scheitern häufig daran, dass es beim Schweißvorgang zu Durchbrand, Verzug oder zur mangelhaften Spaltüberbrückung kommt. In den letzten Jahren hat sich zur Qualitätssteigerung im Lichtbogenschweißprozess das gepulste MIG Wechselstromschweißverfahren von OTC (Kurzbezeichnung: AC/MIG) durchgesetzt, das hier Abhilfe leistet.

 

Über die sogenannte Wave-Pulse-Funktion wird beim AC/MIG Schweißverfahren die Steuerung des Schweißstroms mit der Drahtvorschubgeschwindigkeit präzise synchronisiert, um das Schmelzbad optimal zu kontrollieren. Selbst bei galvanisierten Stählen, die zur Porenbildung neigen, lässt sich die Anzahl der Poren durch die Nutzung der sogenannten Wave-Pulse-Funktion erheblich reduzieren. Das AC/MIG-Verfahren ermöglicht bei geringem Schweißstrom, konstanter Schweißgeschwindigkeit und unvermindeter Förderrate eine weitaus geringere bzw. kontrollierte Einbrandtiefe.

 

Was ist gegenüber den konventionellen Verfahren anders? Beim DC-Puls-Schweißen wird ein Tropfen vom Drahtende synchron mit dem Puls abgelöst, der kurzschlussfrei in das Schmelzbad übergeht. Man nennt diese Form des Materialtransfers auch „Ein-Puls“- oder „Ein-Tropfen“-Übergang.

 

Anders verhält es sich beim AC/MIG – Wechselstromschweißprozess von OTC: Dabei wird ein Tropfen durch elektromagnetische Einschnürkräfte (Pinch-Effekt) der Pulsspitze, die in der EP1) -Phase liegt, abgelöst. Man spricht hier vom „Ein-Zyklus, Ein-Tropfen-Übergang“ – die Ablösung vom Draht erfolgt kurzschlussfrei in Synchronisation mit der AC-Frequenz und entsprechender Übertragung in das Schmelzbad. Mit steigender EN2) -Rate fließt die Energie in den Draht, was zu besagtem Tropfen führt, der sich in der EP1) Phase auf einen bis zu 2,5-fachen Drahtdurchmesser vergrößern kann. Dadurch liegt bei gleicher Drahtförderrate der Schweißstrom beim AC/MIG-Schweißprozess um 30-40 % unterhalb des Schweißstroms des DC-Puls-Schweißverfahrens. Da sich diese Auswirkungen durch die Änderung der EN2) -Rate beeinflussen lassen, ist es möglich, die Wärmeeinbringung in das Werkstück zu kontrollieren. Dies gilt als wesentliche Voraussetzung für eine geringe Einbrandtiefe.

 

Der Aspekt der geringen Einbrandtiefe bei hoher EN2) -Rate kommt insbesondere der Verarbeitung dünner Bleche zugute. So lassen sich beispielsweise Aluminiumbleche mit einer Stärke von 0,5 mm mit einer Geschwindigkeit von 100 cm/min. verschweißen. Der Verzug stellt in der Regel ein weiteres Qualitätsproblem beim Verschweißen dünner Bleche dar, was beim AC/MIG-Verfahren weitestgehend verhindert wird. Temperatur und eingebrachte Energie verringern sich dabei mit steigender EN-Rate. So ist beispielsweise die Maximaltemperatur in 8 mm Tiefe bei einer EN-Rate von 40 % um 140K niedriger als beim DC-Puls-Verfahren.

 

Die geringere Deformation bei Dünnblechen ist in allen Fällen auf die steigende EN2) -Rate zurückzuführen. Der reduzierte Energieeintrag verringert nicht nur das Aufschmelzen des Deckblechs, sondern verhindert auch eine Vergrößerung des Spaltes während des Schweißvorgangs.

 

In sämtlichen Fällen liefert das AC/MIG-Verfahren eine einwandfreie Schweißnaht, die der Nahtschuppung beim WIG-Schweißen in nichts nachsteht.

 

1) EP = Elektrode positiv

2) EN = Elektrode negativ