Wirkung des Lichtbogens auf die StrukturMaterial ist eine der ältesten Methoden, um eine feste Verbindung zwischen metallischen Werkstücken herzustellen. Die ersten technologischen Ansätze für dieses Schweißverfahren hatten viele Nachteile, die mit der Porosität der Schweißnaht und der Bildung von Rissen im Arbeitsbereich verbunden waren. Bis heute haben Hersteller von Geräten und Zusatzgeräten die Methode des Lichtbogenschweißens erheblich optimiert und den Anwendungsbereich erweitert.
Technologieübersicht
Die Methode wird als MMA (Manual Metal Arc) bezeichnet.was als Handschweißen mit Stabelektroden entschlüsselt werden kann. Der Arbeitsprozess basiert auf der Steuerung des elektrischen Stroms, der der Zielzone von einer speziellen, an das Netzwerk angeschlossenen Quelle zugeführt wird. Die Stromversorgung der zu verschweißenden Teile erfolgt über zwei Kabel unterschiedlicher Polarität. Tatsächlich führt das Schließen des Stromkreises zur Bildung eines Lichtbogens, dessen thermische Wirkung das Metall schmilzt und ein Schweißbad bildet.
Nachdem der Hitzeangriff abgeschlossen ist, wird der Arbeitsbereich geöffnetkühlt ab und seine Struktur kristallisiert. Ein wichtiger Bestandteil der Lichtbogenschweißtechnik ist die Elektrode. In der Regel handelt es sich dabei um einen Stahlstab, der mit einer Beschichtung mit einer bestimmten chemischen Zusammensetzung beschichtet ist. Durch die Einwirkung des Lichtbogens schmilzt auch die Struktur des Stabes und gelangt tropfenweise in den Arbeitsbereich, wodurch sich mit dem Werkstück ein Material mit einheitlicher Struktur bildet.
Zündung des Lichtbogens als erster Arbeitsschritt
Wie bereits erwähnt, erfolgt die Einleitung thermischDer Aufprall erfolgt durch das Schließen des Stromkreises. Der Lichtbogen selbst kann je nach verwendeter Stromquelle durch flach abfallende, steil abfallende oder harte Strom-Spannungs-Eigenschaften gekennzeichnet sein. Sie entsteht durch die Stromzufuhr zur Elektrode und zur Oberfläche des Werkstücks. Durch beide Objekte wird Strom geleitet, woraufhin zwischen ihnen ein Lichtbogen entsteht.
Die Einleitung des Prozesses selbst erfolgt auf unterschiedliche WeiseWege. In einem Fall wird das Lichtbogenschweißen durch kurzes Berühren des Werkstücks mit einem Stab und schnellem Abziehen eingeleitet. Und im anderen Fall werden Schlagberührungen mit den gleichen Abständen in bestimmten Abständen ausgeführt. In diesem Fall hängt die Stabilität des Schweißens gerade von der Einhaltung eines akzeptablen Abstands zwischen der Elektrode und dem Werkstück ab. Wird dieser Abstand überschritten, hört der Lichtbogen auf zu brennen. Umgekehrt kann es dazu führen, dass die Materialien zusammenkleben, wenn der Stab zu nahe am zu schweißenden Teil platziert wird. Die Wahl der optimalen Einkerbung hängt vom Grad der Elastizität des Lichtbogens selbst ab, der auch von den Strom-Spannungs-Einstellungen des Geräts bestimmt wird. Erfahrene Handwerker können den Abstand im akzeptablen Bereich einstellen und so sowohl die Effizienz der Schmelze als auch das Eindringen des Metalls beeinflussen.
Schweißprozess
An der Arbeit ist die bereits erwähnte aktuelle Quelle beteiligt,deren Typen separat betrachtet werden, und zwei Kabel mit unterschiedlicher Polarität. Ein Kabel endet mit einem Elektrodenhalter und das andere mit einer Anschlussklemme, die am Werkstück befestigt wird. Durch die thermische Wirkung des gezündeten Lichtbogens schmilzt das Metall im Schweißbad. Mit fortschreitendem Prozess werden Tröpfchen der Schmelzelektrode übertragen – kleine Tröpfchen und große Tröpfchen. Hier ist die Bedeutung der Stabbeschichtung hervorzuheben. Die chemische Zusammensetzung der Beschichtung wird nicht so sehr durch die Anforderungen an die Wechselwirkung mit dem Lichtbogen bestimmt, sondern durch den Einfluss auf die Struktur der Naht, die die Beschichtungsbestandteile durch Schmelztropfen aufnimmt.
Während des LichtbogenschweißprozessesVerbrennung der äußeren Schicht der Elektrode, wodurch gasförmige Schutzverbindungen entstehen. Die Bildung einer Wolke, die keine schädlichen Umwelteinflüsse zulässt, ist ein grundlegender Unterschied zwischen der modernen Vorgehensweise beim E-Hand-Schweißen. Nach dem Stoppen der Zufuhr des Lichtbogens beginnt der Prozess der Erstarrung und Kristallisation der gebildeten Verbindung.
Erhaltene Nahtarten
Es gibt verschiedene Klassifizierungen von Nähtenkann bei diesem Schweißvorgang erreicht werden. Beispielsweise werden Decken-, Vertikal- und Horizontalanschlüsse nach ihrer Position unterschieden. Vertikale Nähte wiederum unterscheiden sich je nach Richtung – Abstieg und Aufstieg. Horizontale Verbindungen sind möglicherweise die schwierigsten, da Metall aus der Schweißzone auf die Unterkanten des Werkstücks fällt. Aus dem gleichen Grund kann es zu einer Unterschneidung der Oberkante kommen.
Anhand ihrer Länge unterscheidet man intermittierende und intermittierendekontinuierliche Verbindungen. Erstere werden häufig verwendet, da sie Ressourcen und Zeit sparen. Kontinuierliche Lichtbogenschweißnähte werden dort eingesetzt, wo beim Verbinden zweier kritischer Strukturen ein hohes Maß an Zuverlässigkeit gewährleistet werden muss. Eine intermittierende Verbindung ist weniger langlebig, zahlt sich aber unter bestimmten Bedingungen aus.
Es gibt auch eine Klassifizierung basierend auf der Konvexität.Dieser Parameter hängt vom Volumen des abgeschiedenen Metalls ab. Es gibt konvexe, normale und konkave Nähte. Gleichzeitig sollten Sie nicht erwarten, dass das Vorhandensein einer großen Schweißmenge als solche die Festigkeit und Haltbarkeit der Verbindung gewährleistet. Unter dem Einfluss hoher Belastungen und Vibrationen verliert eine solche Naht an der Verbindung einer normalen Struktur.
Transformatoren für E-Hand-Schweißen
Es ist eine universelle Quelle und ein Konverterelektrischer Strom, der auch beim Flussmittelschweißen und Plasmaschneiden von Metall verwendet wird. Solche Geräte sind einfach im Design, unprätentiös in der Wartung und zuverlässig. Die Steuerung selbst moderner Modelle erfolgt größtenteils mechanisch. Das Gerät besteht aus einer Spule mit gewickeltem Draht – einem Kern, der den elektrischen Netzstrom in die für bestimmte Aufgaben erforderliche Spannung umwandelt. Es ist wichtig zu beachten, dass beim Lichtbogenschweißen unter Transformatorstromversorgung Wechselstrom verwendet wird, was vom Bediener Fachkenntnisse erfordert.
Wechselrichtergeräte
Das technologisch fortschrittlichste, benutzerfreundlichste undEin funktionelles Gerät zur Unterstützung des modernen Schweißens. Es sorgt für einen Konstantstrombetrieb und erhöht dadurch die Chance, dass selbst Anfänger eine gleichmäßige und saubere Naht erzielen. Was auch wichtig ist: Das Lichtbogenschweißen mit Wechselrichter ermöglicht die Nutzung eines Haushaltsnetzes zur Stromversorgung, wenn dieses einen Strom von 16 A bis 25 A liefern kann. Im Allgemeinen ist dies die optimale Lösung für den privaten Bedarf bei der Bearbeitung von Teilen in der Garage, beim Verlegen von Metallbeschichtungen usw. usw. Spezialisten können die Ressourcen des Wechselrichters auch zum Argon-Lichtbogenschweißen nutzen und so die Möglichkeiten des Betriebs der Geräte erweitern.
Gleichrichter zum Lichtbogenschweißen
Solche Geräte dienen der Netzwerktransformationvon Wechsel- auf Gleichstrom, was ebenfalls zur Herstellung hochwertiger Nähte beiträgt. Der Hauptunterschied zwischen dieser Art von Stromquelle besteht in der Konsistenz der Wechselwirkung mit verschiedenen Elektrodentypen. Mit einer solchen Unterstützung können Lichtbogenschweißgeräte für den Einsatz in Schutzgasumgebungen eingesetzt werden – beispielsweise wenn der Stab aus Stahl oder Nichteisenmetall besteht. Zu den Nachteilen von Gleichrichtern zählen große Abmessungen, großes Gewicht und damit verbundene Transportschwierigkeiten. Daher bieten Hersteller als Ergänzung Laufplattformen mit Rädern an, um das Gerät bequem bewegen zu können.
Technologieprofis
Die Konfiguration dieses Schweißverfahrens steht vor dem Hintergrund vielerAlternative Methoden mögen veraltet und ineffektiv erscheinen, im Rahmen dieses Konzepts ist es jedoch möglich, die Verarbeitung fast aller gängigen Metallarten zu organisieren. Vielseitigkeit ist der Hauptvorteil der MMA-Methode. Auch aus Sicht der körperlichen Arbeitsergonomie gibt es ein Plus. Man kann nicht sagen, dass manuelles Lichtbogenschweißen bequem ist, aber die Fähigkeit, Arbeiten in jeder Position und auf engstem Raum durchzuführen, ist sehr wertvoll.
Hervorzuheben ist auch die Unabhängigkeit vonäußere atmosphärische und Temperatur-Betriebsbedingungen. Der Prozess kann sowohl drinnen als auch draußen organisiert werden. Wenn es um erhöhte Anforderungen an die Qualität der Schweißnaht geht, ermöglicht die Technologie den Einsatz von Schutzumgebungen, um das Eindringen von Luft in das Schweißbad zu verhindern, was das Risiko von Fehlern minimiert.
Nachteile der Technologie
Die Methode ist sehr günstig im Hinblick aufOrganisation, die eine Reihe negativer Faktoren verursachen kann. Beispielsweise wird durch den Verzicht auf moderne Methoden der Prozessautomatisierung und der elektronischen Steuerung einzelner Parameter der Stromquelle die Verantwortung für die Qualität der Naht auf den Bediener verlagert. Die Eigenschaften der resultierenden Verbundstruktur hängen weitgehend von seinen Fähigkeiten ab. Auch das Lichtbogenschweißen von Metallen kann nicht als einfach durchzuführen bezeichnet werden. Die Schwierigkeit liegt im Prozess der Lichtbogenzündung, der wiederum vom Benutzer „per Auge“ ohne Hilfssysteme gesteuert wird. Vergleicht man das Verfahren mit dem halbautomatischen Schweißen, stellt man ebenfalls einen Mangel an Produktivität fest.
Fazit
Dank seiner Vielseitigkeit bietet die MMA-Technologiehat viele Anwendungsbereiche abgedeckt und hält diese konsequent. Das Lichtbogenschweißen findet im Haushalt, in Werkstätten und Autowerkstätten, im verarbeitenden Gewerbe und im Baugewerbe seinen Platz und ermöglicht die Herstellung verschiedenster Nähte. Die Einschränkungen werden hauptsächlich durch die Ergonomie bestimmt. Auch alternative Konzepte des halbautomatischen Schweißens erfreuen sich aufgrund ihres Komforts großer Nachfrage und verdrängen in manchen Bereichen die Prinzipien des MMA. Andererseits übertrifft das Lichtbogenschweißen viele Wettbewerbstechnologien aufgrund der erhöhten Festigkeit der geformten Naht und der minimalen Ressourceninvestitionen in die Arbeitsorganisation.
