29.10.2020
Praxistipp
Praxiswissen rund um die Wolframelektroden
WIG-Schweißen und Wolframelektroden – diese Kombination steht für perfekte, saubere Schweißnähte, die fein gearbeitet sind und qualitativ hochwertige Materialien. Damit das Ergebnis am Ende aber wirklich so überzeugend ist, kommt es auf die Wahl der richtigen Wolframelektrode an. Das Angebot an diesen Elektroden, die manchmal auch als WIG-Nadeln bezeichnet werden, ist groß. Gut, dass eine Farbcodierung dabei hilft, die verschiedenen Elektrodentypen voneinander zu unterscheiden. Ein neuer Beitrag von ABICOR BINZEL erklärt, was hinter der Codierung und den verschiedenen Sorten von Wolframelektroden steckt.
Das Geheimnis der Dotierungen
Alle Wolframelektroden bestehen aus – wenig überraschend – Wolfram. Doch nur die grün markierten WIG-Nadeln sind aus reinem Wolfram, alle anderen Nadeltypen sind mit anderen Elementen angereichert. Das sind die sogenannten Dotierungen.
Die Schweißaufgabe entscheidet über die Wahl der Wolframelektrode
Die Entscheidung darüber, welche Dotierung die richtige ist, wird im Wesentlich von der Schweißaufgabe beeinflusst, aber auch das zu schweißende Material und die gewählte Stromart wirken sich auf die Wahl der richtigen Wolframelektrode aus. Nicht jede Elektrodenart ist beispielsweise für das Schweißen mit Wechselstrom geeignet, der beim Schweißen von Aluminium zum Einsatz kommt.
Eine reine Wolframelektrode (WP grün) sorgt für einen sehr ruhigen Lichtbogen. Wenn keine reine Wolframelektrode verwendet wird, sondern eine WIG-Nadel mit Dotierung, dann bestehen die oxidischen Zusätze dieser Elektroden meistens aus den Seltenen Erden Zirkoniumoxid (ZrO2), Lanthanoxid (La2O3), Ceroxid (CeO2) oder Thoriumoxid (ThO2). Oxidhaltige Elektroden lassen sich im Vergleich zu einer reinen Wolframelektrode besser zünden, zeichnen sich durch eine hohe Strombelastbarkeit und eine längere Lebensdauer aus. Die Oxide unterscheiden sich dennoch in ihren Eigenschaften:
Die Eigenschaften der Dotierungselemente:
- Zirkoniumoxid ist sehr widerstandsfähig gegenüber thermischen, chemischen und mechanischen Einflüssen. Darüber hinaus leitet es Sauerstoffionen bei höheren Temperaturen elektrolytisch.
- Lanthanoxid verleiht den Elektronen eine längere Haltbarkeit und zeichnet sich durch besonders gute Zündeigenschaften aus.
- Auch Ceroxid sorgt dafür, dass Wolframelektroden besonders gute Zünd- und Widerzündeigenschaften besitzen.
- Mit Thoriumoxid wird der Lichtbogen sehr stabil, allerdings ist Thoriumoxid durch seine Radioaktivität sehr gesundheitsschädigend und daher als Zusatz bei Wolframelektroden mittlerweile in vielen Ländern verboten. In der DGUV-Information 208-049 wird darauf verwiesen, dass thoriumoxidhaltige Wolframelektroden gemäß Abschnitt 4.2 (1) der TRGS 528 „nur noch aus produktspezifischen Anforderungen (zwingend technischen Gründen) verwendet werden“ dürfen und die Vorgaben der Strahlenschutzverordnung zu beachten sind.
Die gängigsten WIG-Nadeltypen und deren Eigenschaften sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt. Sie hilft dabei, für jede Schweißaufgabe diejenige Wolframelektrode zu wählen, die geeignet ist und die gewünschten Eigenschaften besitzt, zum Beispiel im Hinblick auf die Zündfähigkeit, die Standzeit oder den zu schweißenden Werkstoff.
Die Farben der Wolframelektroden und ihre Anwendung
E3®: Eine für alles
Die lila gekennzeichnete Wolframelektrode E3 ist eine Wolframelektrode, deren Dotierungselemente eine Mischung aus Oxiden Seltener Erden ist. Sie wurde speziell von ABICOR BINZEL entwickelt und eignet sich durch ihre Zusammensetzung für das Schweißen mit Gleichstrom und mit Wechselstrom. Außerdem ist sie für nahezu jedes Metall geeignet. Wegen ihrer besonders guten Zündeigenschaften ist diese Elektrode auch für automatisierte Prozesse geeignet. Die Temperatur der Elektrode bleibt durchgängig niedrig, wodurch sich die Strombelastbarkeit und die Standzeit im Vergleich zu thorierten Elektroden deutlich erhöhen.
Die Wolframelektrode E3 ist eine sehr langlebige WIG-Schweißnadel, die für beste Schweißergebnisse sorgt. Weil die E3-Elektroden absolut frei von radioaktiven Bestandteilen sind, sind beim Transport oder der Lagerung keine besonderen Schutzmaßnahmen erforderlich und auch Schleifstäube, Filterstäube oder Reststücke können unkompliziert entsorgt werden. Das ist nicht nur gut für die Umwelt, sondern vor allem auch für die Gesundheit des Schweißers!
Die E3®-Wolframelektroden entsprechen der Norm EN ISO 6848, werden wie alle WIG-Nadeln aus dem Produktportfolio von ABICOR BINZEL im eigenen Produktionsnetzwerk gefertigt und zeichnen sich durch höchste Produktqualität aus. Jede Verpackung besitzt eine Chargennummer, was bei Bedarf die Rückverfolgung garantiert. Auf Wunsch erhalten die Kunden zudem ein Produktionszertifikat und ein Sicherheitsdatenblatt.
Die Vorteile der E3®-Elektroden auf einen Blick:
- „Coole“ Elektrodenspitze
- Hervorragende Zünd- und Wiederzündeigenschaften
- Hohe Lichtbogenstabilität
- Geringer Abbrand
- Hohe Strombelastbarkeit
- Geringe Deformation der Elektrodenspitze
- Für praktisch alle Schweißaufgaben geeignet
Die Farbkodierungen mit einer Mischung aus Oxiden der Seltenen Erden ist: Lila.
WLa
Diese Wolframelektrode enthält das Dotierungselement Lanthanoxid und ist ebenfalls für das Schweißen mit Gleichstrom und mit Wechselstrom geeignet. WIG-Nadeln dieses Typs werden meist zum Schweißen von unlegierten und hochlegierten Stählen, Aluminium-, Titan-, Kupfer- und Magnesiumlegierungen genutzt, sie kommen aber auch beim Mikro-Plasma-Schweißen zum Einsatz.
Die Farbkodierungen geben Aufschluss über den in den Wolframelektroden enthaltenen Anteil des Lathanoxids:
Gold = WLa 15 – mit 1,3 % bis 1,7 % Lanthanoxid
Schwarz = WLa 10 – mit 0,8 % bis 1,2 % Lanthanoxid
Blau = WLa 20 – mit 1,7 % bis 2,2 % Lanthanoxid
WCe
Eine Wolframelektrode mit Ceroxid, die sich gut für das Schweißen im unteren und mittleren Stromstärkenbereich eignet – bei Gleichstrom und bei Wechselstrom. Diese WIG-Nadeln sind höher belastbar als Elektroden aus reinem Wolfram, erreichen jedoch nicht die Belastbarkeit der E3- und der Lathan-Typen. Die Wolframelektroden mit Ceroxid sind gut geeignet zum Schweißen von unlegierten und hochlegierten Stählen oder auch von Legierungen aus Kupfer, Nickel, Titan, Magnesium und Aluminium.
Die Farbkodierung mit Ceroxid ist: Grau = WCe 20 – mit 1,8 % bis 2,2 % Ceroxid
WP
Der Farbcode grün steht für Wolframelektroden aus reinem Wolfram, die ausschließlich beim Schweißen mit Wechselstrom zum Einsatz kommen. Wolfram zeichnet sich durch einen hohen Widerstand und eine sehr hohe Korrosionsbeständigkeit aus. Der Schmelzpunkt der Elektrode liegt bei 3.422 °C, damit eignet sie sich ideal für das Schweißen von Aluminiumlegierungen.
Die Farbkodierung mit reinem Wolfram ist: Grün.
WZr
Diese Wolframelektroden mit dem Zusatz von Zirkoniumoxid werden in der Regel für das Schweißen mit Wechselstrom genutzt, denn für das Schweißen mit Gleichstrom sind sie nur bedingt geeignet. Das Zirkoniumoxid verringert die Gefahr, die Schmelze zu verunreinigen und sorgt gleichzeitig für eine stabile Kalotte.
Die Farbkodierungen geben Aufschluss über den in den Wolframelektroden enthaltenen Anteil des Zikoniumoxids:
Braun = WZr 03 – mit 0,15 % bis 0,5 % Zirkoniumoxid
Weiß = WZr 08 – mit 0,7 % bis 0,9 % Zirkoniumoxid
Übrigens: Die Wolframelektroden mit Zirkoniumoxid und mit reinem Wolfram sollten Sie nur noch zusammen mit den alten Ein-Phasen-WIG-Stromquellen verwenden.
Sie möchten noch mehr über die Wolframelektroden von ABICOR BINZEL erfahren?
Hier gibt es weiterführende Infos zur Wolframeelektrode E3.
Und den originalen Beitrag im ABIBLOG zu den Wolframelektroden finden Sie hier.
(Quelle: Alexander Binzel Schweisstechnik GmbH & Co. KG)
Schlagworte
DotierungenFarbcodierungWIG SchweißenWolframelektroden
