07.05.2021
Praxistipp
Praktische Tipps zum Umgang mit Schweißspritzern
Schweißspritzer gehören zum MIG- und MAG-Schweißen einfach dazu. Brennen sich diese fest, bedeutet das zeit- und kostenaufwändige Nacharbeitung. Besser ist das Vorbehandeln aller Teile, an denen sich Schweißspritzer festsetzen können. In diesem Praxis-Tipp von ABICOR BINZEL erfahren Sie, wie Sie das Anhaften von Schweißspritzern an Frontend des Schweißbrenners, Werkstück und Spannelementen erheblich minimieren können.
Beim Schweißen – vor allem beim MIG-/MAG-Schweißen – kommt es zum Teil zu erheblicher Spritzerbildung. Die Schweißspritzer entstehen, wenn kleine Metalltropfen vom flüssig-heißen Ende der Elektrode oder aber aus dem Schmelzbad weggeschleudert werden und dann auf der Schweißnaht, an den Verschleißteilen des Brenners oder auf der Oberfläche des Werkstücks landen. Besonders viele Schweißspritzer treten auf, wenn der Lichtbogen nicht optimal brennt, wenn der Schweißstrom nicht richtig eingestellt oder die Polung falsch ist oder wenn die Schutzgasabdeckung ungenügend ist.
Unabhängig von der jeweiligen Ursache sind Schweißspritzer immer lästig. Außerdem kosten sie Zeit und Geld, denn um die Schweißspritzer zu entfernen, muss die Arbeit am Werkstück unterbrochen werden und es kommt zum Stillstand in der Produktion. Idealerweise vermeidet man daher so gut es geht, dass Schweißspritzer überhaupt entstehen oder sorgt dafür, dass sie möglichst einfach und schnell entfernt werden können.
Die wichtigste Frage vorab: Kann man Schweißspritzer vollständig vermeiden?
Die Antwort lautet „jein“. Beim Handschweißen ist es so gut wie unmöglich, das Entstehen von Schweißspritzern zu verhindern, bei automatisierten Prozessen hingen schon. Voraussetzung ist dann aber, dass der automatisierte Prozess optimal eingestellt ist: Der Stick-out darf sich während des gesamten Schweißprozesses um keinen Millimeter verändern und die Roboterstromquelle muss darüber hinaus in der Lage sein, kurze Intervalle so schnell wie möglich auszugleichen. Die Auswahl des Schutzgases ist nicht minder entscheidend, da sich die Schutzgasart direkt auf Faktoren wie Schweißgeschwindigkeit Tropfenübergang, Einbrand und Rauchbildung auswirkt.
Mit der Wahl des Schutzgases lassen sich außerdem die Viskosität und die chemischen Eigenschaften der Schmelze beeinflussen: Ist die Viskosität gering und der Tropfenübergang gut und wird außerdem möglichst kurzschlussfrei geschweißt, entstehen in der Regel weniger Schweißspritzer.
Nicht zuletzt ist auch der verwendete Draht ein wichtiger Faktor, der sich auf das Entstehen von Schweißspritzern auswirkt. Damit der Draht keine verunreinigenden Partikel ins Schweißbad einbringt, muss er absolut sauber sein. Ergänzend dazu sollten beim automatisierten Schweißen auch der Drahtwerkstoff, die Drahtstärke, der Anpressdruck der Drahtförderrollen, die Geschwindigkeit des Drahtvorschubs und das Verhältnis der Gaszusammensetzung optimal aufeinander abgestimmt sein, damit möglichst keine Schweißspritzer entstehen. Hat der Schweißprozess dann doch Schweißspritzer hervorgebracht, kommt es auf die richtigen Trennmittel an, um Schweißspritzer gar nicht erst anhaften zu lassen oder um sie leicht wieder entfernen zu können.
Trennmittel als effizienter Spritzerschutz
Dem lästige Anhaften von Schweißspritzern an Schweißbrenner und Werkstück kann man glücklicherweise vorbeugen. Die Lösung heißt hier: Trennmittel, auch Spritzerschutz genannt.
Trennmittel sorgen dafür, dass sich Schweißspritzer nicht festsetzen, weder am Werkstück noch an der Stromdüse oder der Gasdüse des Brenners. Durch das Benutzen von Trennmitteln wird aufwändiges Entfernen von Schweißspritzern auf ein Minimum reduziert. Das spart in erster Linie Zeit, ist aber gleichzeitig auch eine Frage der Optik. Niemand möchte gerne Werkstücke aus Edelstahl von Schweißspritzern befreien müssen, weil das meist unschöne Schleifspuren hinterlässt, die alles andere als optisch ansprechend sind.
Auch für die Gasdüse am Brenner ist es vorteilhaft, wenn das Anhaften von Schweißspritzern auf ein Minimum reduziert wird. Zum einen verlängert sich so ihre Standzeit, zum anderen ist das Schweißergebnis besser. Denn wenn sich Schweißspritzer innerhalb der Gasdüse und am vorderen Ende absetzen, führt das zu Verwirbelungen des Schutzgases, das daraufhin nicht mehr laminar zum Prozess strömen kann und somit nicht mehr optimal den Lichtbogen vor Umgebungssauerstoff schützt. Im schlimmsten Fall ist die Qualität der Schweißnaht dann so miserabel, dass das Produkt zur Ausschussware wird.
Bei der Auswahl des richtigen Trennmittels sind jedoch einige Dinge zu beachten:
Bei Trennmitteln, die zum Aufbringen auf das Werkstück gedacht sind, sollten Sie darauf achten, dass sich der Spritzerschutz zunächst gut auftragen, später aber auch gut wieder entfernen lässt, um den weiteren Fertigungsprozess nicht negativ zu beeinflussen. Bei Trennmitteln, die für die Gasdüse des Brenners genutzt werden, ist es hingegen wichtig, dass diese bei jedem Haltewinkel des Brenners gut haften.
Aus dem Produktportfolio von ABICOR BINZEL empfiehlt sich als Trennmittel für das Werkstück das nicht brennbare ABIBLUE NF. Als Spritzerschutz für die Verschleißteile des Brenners sind das Keramikspray oder das Super Pistolenspray NF bestens geeignet.
Die richtige Trennmittel-Menge: Weniger ist mehr
Egal, welche Sorte von Trennmittel Sie verwenden, was die Menge angeht, lautet die Devise immer „So viel wie nötig, aber so wenig wie möglich.“ Entscheidend ist, dass Sie eine Schicht auftragen, die ununterbrochen deckend ist. Hat das Werkstück eine raue Oberfläche, wird diese durchgängig deckende Schicht schneller erreicht als es bei glatten Oberflächen der Fall ist. Bei farbigen Trennmitteln wie dem ABIBLUE NF ist es besonders einfach nachzuvollziehen, wann die Trennmittelschicht durchgängig deckend ist.
Brenner oder Werkstück – das perfekt abgestimmte Trennmittel
Wie oben bereits erwähnt, stellen die Frontend-Teile des Schweißbrenners und das Werkstück unterschiedliche Anforderungen an ein Trennmittel. So kann man ABIBLUE NF zwar grundsätzlich auch auf der Gasdüse auftragen, allerdings würde es schnell wieder abtropfen und nicht mehr seine Wirkung erfüllen können. Dieses Trennmittel ist nämlich so zusammengesetzt, dass es sich sehr gut auf das Werkstück aufbringen und ebenso gut von dort wieder entfernen lässt. Nutzt man ABIBLUE NF nun stattdessen als Trennmittel für die äußerst glatte Gasdüse des Brenners, bleibt es dort wegen seines optimierten Abreinigungsverhaltens nicht lange haften. Der Spritzerschutzeffekt geht somit verloren.
Für die Verschleißteile am Brenner, also Gasdüse und Stromdüse, eignet sich als Trennmittel am besten ein Keramikspray. Solche Sprays erzeugen eine sehr glatte Keramikschicht auf den Brennerbestandteilen, die damit besprüht werden. Entstehen beim Schweißen dann die unliebsamen Schweißspritzer, lagern sich diese zwar kurzzeitig auf der Keramikschicht ab, lassen sich dann aber durch leichtes Aufklopfen des Benners wieder entfernen, sofern sie nicht zuvor schon selbstständig abgefallen sind.
Die Ausnahme von der Regel: Eins für alles
ABICOR BINZEL hat ein Trennmittel im Angebot, das sich sowohl für die Verschleißteile des Brenners als auch für das Werkstück eignet: das Super Pistolenspray NF. NF steht für non-flammable, also „nicht brennbar“. Daher kann das Super Pistolenspray NF auch dort genutzt werden, wo brennbare Sprays verboten sind, beispielsweise in engen Räumen. Auch im Behälterbau, beim Schiffbau und bei Anwendungen, bei denen keine riesigen Mengen an Trennmitteln benötigt werden, kann das Super Pistolenspray NF punkten.
Das Super Pistolenspray NF bleibt verhältnismäßig gut an der Gasdüse des Brenners haften, lässt sich gleichzeitig aber auch leicht vom Werkstück entfernen, wenn es dort aufgetragen wurde. Die Düse der Spraydose ist zudem so konzipiert, dass sowohl auf der Gasdüse als auch auf dem Werkstück eine ausreichende, aber nicht zu große Menge Trennmittel haften bleibt. An den Verschleißteilen des Brenners muss allerdings von Zeit zu Zeit nachgesprüht werden, da die Haftungseigenschaften des Super Pistolensprays NF am Brenner-Frontend nicht ganz so gut sind wie die eines Keramiksprays.
Ein wichtiger Hinweis: Verwechseln Sie das Super Pistolenspray NF nicht mit dem Super Pistolenspray ohne NF-Zusatz, denn das ist nur für die Gasdüse geeignet.
Gängige Fehler beim Benutzen von Trennmitteln
Wenn Trennmittel unsachgemäß verwendet werden, kann es passieren, dass entweder der Brenner nicht mehr richtig funktioniert oder die Schweißung qualitativ so schlecht wird, dass das Werkstück zur Ausschussware wird. Wir erklären Ihnen nachfolgend die häufigsten Fehler bei der Verwendung von chemischen Trennmitteln und zeigen Ihnen, wie Sie diese vermeiden können.
1. Die Auswahl des falschen Trennmittels
Werden Trennmittel eingesetzt, dann mit dem Ziel, nach dem Schweißen Schweißspritzer möglichst mühelos entfernen zu können, um den Aufwand bei der Nacharbeit so gering wie möglich zu halten. Häufig wird daher beim Auftragen des Trennmittels nach dem Prinzip „viel hilft viel“ vorgegangen. Das sollte man jedoch nur dann machen, wenn das Schweißspray oder der Spritzerschutz kein Silikon enthalten. Silikon lässt sich nach dem Schweißen nämlich nur sehr schlecht vom Werkstück entfernen und kann überdies bei nachgelagerten Fertigungsschritten schwerwiegende Fehler am Bauteil verursachen.
2. Wasser-Öl-Emulsion beim Schweißen von Aluminium
Der Werkstoff Aluminium und eine Emulsion aus Wasser und Öl vertragen sich nicht. Denn wenn durch die Hitze des Schweißens das Wasser aus der Emulsion verdampft, wird Wasserstoff freigesetzt, der wiederum in Aluminium löslich ist. Der Grad dieser Löslichkeit hängt vom Gehalt der Aluminiumlegierung und der Temperatur ab: Ab ca. 600°C und sinkender Temperatur nimmt die Löslichkeit von Wasserstoff in Aluminium rapide ab. Beim darauffolgenden Erstarrungsprozess kommt es dann zu einer Porenbildung, die die Qualität der Schweißung negativ beeinflusst.
3. Ist eine milchige Oberfläche etwas Schlechtes?
Wenn Sie anstelle des Super Pistolensprays das Super Pistolenspray NF als Trennmittel benutzen, wird die Oberfläche der eingesprühten Flächen durch Emulsion milchig trüb. Das ist kein Fehlerbild, sondern normal und obendrein so gewollt. Durch die milchige Trübung lässt sich gut erkennen, welche Flächen schon ausreichend mit dem Trennmittel benetzt sind. Außerdem garantiert die höhere Menge in der Ausbringung, dass sich das Frontend des Brenners und das Werkstück beim Schweißvorgang optimal verhalten.
Die qualitativen Vorteile des ABICOR BINZEL Spritzerschutzes
Zunächst einmal sind die Trennmittel von ABICOR BINZEL absolut silikonfrei und können daher bedenkenlos überall eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass ein Großteil der Schweißchemie aus dem Portfolio des Unternehmens einen NF-Standard besitzt und damit nicht entflammbar ist. ABICOR BINZEL hat für diese NF-Produkte einen außergewöhnlich hohen Standard entwickelt, der die Bestimmungen der GHS (Global harmonisiertes System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien) sowie der CLP-Verordnung (Empfehlung für den sicheren Umgang mit Gefahrenstoffen) hinsichtlich Einstufung zur Entflammbarkeit sogar übertrifft. Der Spritzerschutz von ABICOR BINZEL kann daher überall eingesetzt werden und benötigt keinen besonderen Vorkehrungen bei der Aufbewahrung.
Die Umwelt kommt in der Schweißchemie von ABICOR BINZEL ebenfalls nicht zu kurz: Die Anti-Spritzer-Emulsion ABIBLUE NF ist leicht biologisch abbaubar und damit besonders schonend für die Umwelt.
Wollen Sie mehr über die Schweißchemie von ABICOR BINZEL erfahren?
Dann schauen Sie sich die Playlist zu diesem Thema auf YouTube an:
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Außerdem hat ABICO BINZEL ein Webinar zum Thema „Warum Trennmittel & Co. beim Schweißen nicht fehlen sollten“ veranstaltet, das Sie sich hier anschauen können:
(Quelle: Alexander Binzel Schweisstechnik GmbH & Co. KG)
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