4 Tipps zum Einsparen von Schutzgas beim Schweißen
Ob beim Blick auf die Strom- und Gasrechnung, den Kassenbon im Supermarkt oder die Quittung am Kiosk: Im Privaten zeigt sich täglich, wie die Preise steigen. Die aktuelle Teuerung lässt vielen keine andere Wahl, als den Gürtel enger zu schnallen und auf die eine oder andere liebgewonnene Gewohnheit zu verzichten. Der Industrie und dem Handwerk geht es nicht anders. Auch sie müssen sparen.
Doch weder die Produktion noch die Qualität dürfen unter Sparmaßnahmen leiden. Schweißfachbetriebe und andere Unternehmen, die Schweißarbeiten durchführen, übersehen aber häufig einen Punkt, der echtes Sparpotenzial bietet.
Die Rede ist vom Schutzgas. Clever umgesetzt, können beim Schweißen ohne Qualitätseinbußen Schutzgas gespart und so Kosten gesenkt werden.
Inhalt
Steigende Preise bei Schutzgasen
Beim MSG-Schweißen wird die Abdeckung mit Schutzgas hauptsächlich durch Gasgemische aus Argon und Kohlenstoffdioxid umgesetzt. Anders als beim Erdgas fürs Heizen erfolgt die Versorgung mit diesen Gasen nicht über Pipelines.
Trotzdem haben sich die Preise spürbar erhöht. Der Grund dafür ist, dass Strom benötigt wird, um die Gase herzustellen. Und auch der Strompreis hat einen großen Sprung nach oben gemacht.
Bei der Herstellung von Argon findet in aller Regel die sogenannte Luftverflüssigung Anwendung. Dieses Verfahren der Gastrennung wurde im Jahr 1895 von Carl von Linde entwickelt und patentiert. Deshalb wird auch vom Linde-Verfahren gesprochen.
Bei dem Verfahren wird die Raumtemperatur so weit abgesenkt, bis sich die Luft verflüssigt hat. Anschließend wird es möglich, atmosphärische Gase wie Sauerstoff, Stickstoff und Argon sowie einige Edelgase zu gewinnen.
Der große Minuspunkt ist aber, dass extrem viel Strom notwendig ist, um die Raumluft bis zur Verflüssigung abzukühlen.
Ein anderes Schutzgas, das beim MSG-Scheißen zum Einsatz kommt, ist Helium. Insbesondere beim WIG- und beim Plasmaschweißen wird es oft eingesetzt. Zwar werden die beiden Schweißverfahren nicht allzu oft angewendet.
Aber auch der Preis für Helium steigt, denn die verfügbaren Mengen auf dem Markt sind begrenzt.
4 Tipps zum Einsparen von Schutzgas beim Schweißen
Bei den Schutzgas-Schweißprozessen machen die Personalkosten mit etwa 80 Prozent den größten Kostenfaktor aus. Durchschnittlich zehn bis 15 Prozent der Gesamtkosten entstehen durch das Schutzgas. Die übrigen Kosten fallen für Zusatzwerkstoffe und die fürs Schweißen benötigte Energie an.
Es kann sich also durchaus lohnen, den Verbrauch an Schutzgas genauer zu betrachten, um herauszufinden, ob und wie sich Gas einsparen lässt.
Dabei helfen die folgenden Tipps:
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Die empfohlene Durchflussmenge beachten
Eine gute Gasabdeckung schützt die Schweißstelle vor Oxidation und verhindert, dass sich Poren bilden. Eine Porenbildung schwächt die Schweißverbindung, was zur Folge hat, dass eine teure Nachbearbeitung notwendig oder das Bauteil gleich zu Ausschuss wird.
Beim Schweißen von Edelstahl führt der Kontakt der Schweißnaht mit Sauerstoff zu unschönen Anlauffarben. Weil die Optik bei der Verwendung von Edelstahl oft eine zentrale Rolle spielt, müssen solche Anlauffarben aber unbedingt vermieden werden.
Um keine unnötigen Risiken einzugehen und die Abdeckung mit Schutzgas zu gering zu wählen, neigen Schweißer dazu, den Regler für die Durchflussmenge großzügig nach oben zu schieben. Für jeden Schweißprozess gibt es aber Empfehlungen zu den Schutzgasmengen.
Die Richtlinien benennen die Durchflussmenge an Schutzgas in Litern pro Minute, abgestimmt auf die eingestellte Stromstärke und den Durchmesser der Gasdüse. In vielen Fällen wählt der Schweißer dann das obere Ende der Skala.
Empfiehlt die Richtlinie zum Beispiel 15 bis 20 Liter pro Minute, stellt der Schweißer sicherheitshalber den Durchfluss auf 20 Liter ein. Oft wäre das aber gar nicht notwendig.
Einsparpotenzial ergibt sich also allein schon dadurch, dass die empfohlene Durchflussmenge an Schutzgas nicht ausgeschöpft und jedenfalls nicht überschritten wird. Schweißfachkräfte denken aber eher selten ans Gassparen.
Stattdessen gehen sie auf Nummer sicher und stellen die Gasabdeckung großzügig hoch ein. Das Motto „viel hilft viel“ abzulegen, schafft deshalb einen wichtigen Ansatzpunkt, um Schutzgas beim Schweißen einzusparen.
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Ein mechanisches System gegen Gasverlust einsetzen
Beim Schutzgasschweißen werden Gasflaschen verwendet, die unter sehr großem Druck stehen. Bei einer vollen 20-Liter-Flasche liegt der Druck bei einer Lufttemperatur von etwa 20 Grad bei 200 bar.
Ein Druckminderer zwischen dem Auslassventil der Gasflasche und dem Gasschlauch des Schweißgeräts, das an die Flasche angeschlossen ist, senkt den Druck auf ungefähr 20 bar.
Diese 20 bar Druck wirken dann auf das Magnetventil im Schweißgerät ein. Auf diese Weise öffnet und schließt sich der Gaszufluss beim Schweißen.
Wenn ein Schweißprozess beginnt, öffnet sich das Magnetventil an der Stromquelle. Weil der Druck dann entweichen möchte, kommt es zum sogenannten Anfangs-Peak. Dabei handelt es sich um einen ersten Gasstoß, bei dem recht viel Schutzgas ausströmt.
Allerdings bleibt dieses Gas ungenutzt. Ein mechanisches System beugt einem solchen Gasverlust vor und ermöglicht auf diese Weise, zehn bis 20 Prozent Schutzgas einzusparen.
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Die Gasmenge passend zur Stromstärke einstellen
An komplexeren Bauteilen müssen oft verschiedene Schweißnähte erstellt werden. Während bei einigen Schweißnähten 300 Ampere notwendig sind, reichen bei anderen Schweißnähten 150 Ampere aus.
Wird manuell geschweißt, lässt sich recht einfach Schutzgas einsparen. Dazu muss die Gasmenge lediglich an die Stromstärke angepasst werden.
In der Praxis stellen viele Schweißer das Schutzgas aber auf die höchste Stromstärke ein und behalten diese Einstellung für alle Schweißnähte bei.
Beim Roboterschweißen müsste der Schweißroboter jedes Mal neu programmiert werden, wenn die Menge an Schutzgas für jede Schweißnaht separat eingestellt werden soll.
In einigen Betrieben wird das zwar so gehandhabt, allerdings ist der Arbeits- und Zeitaufwand dadurch hoch. Um das Einsparen von Schutzgas zu vereinfachen, sollten deshalb automatisierte Lösungen angestrebt werden.
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Ein elektronisches Ventil nutzen
Beim Schweißen von mehreren Nähten an einem Bauteil muss der Schweißer den Schweißbrenner zwischendurch immer wieder absetzen und stoppen.
In diesem Zuge schließt sich auch das Magnetventil an der Stromquelle und der Gasstrom wird unterbrochen.
Allerdings passiert das nicht unmittelbar, sondern mit einer kurzen Verzögerung. Sie hat zur Folge, dass eine geringe Menge Schutzgas ungenutzt ausströmt.
Ein probates Mittel an dieser Stelle ist ein elektronisches Ventil. Weil es sich sehr schnell öffnet und schließt, geht so gut wie kein Schutzgas mehr verloren.
Mehr Ratgeber, Tipps und Anleitungen:
- Mit CAD-Software Schweißprozesse optimieren
- Der Lichtbogen als Ursache für Schweißspritzer beim MSG-Schweißen, Teil 2
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Thema: 4 Tipps zum Einsparen von Schutzgas beim Schweißen
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