Gegen den Flaschenhals

Titel/Schweißen

Mit der WIG-Hochleistungstechnik Infocus ist das Schweißen nicht länger der Engpass in Fertigungsketten. Die von Kjellberg Finsterwalde stetig weiterentwickelte Technik stellt mit sehr hohen Schweißgeschwindigkeiten und tiefem Einbrand das herkömmliche WIG-Schweißen bei vielen Fertigungsaufgaben in den Schatten.

29. August 2017
Einlagig bis 10 mm Blechdicke: Infocus-Stichlochschweißen mit Zusatzwerkstoff Duplex EN 1.4462 mit 41 cm/min. Bildquelle: Kjellberg Finsterwalde
Bild 1: Gegen den Flaschenhals (Einlagig bis 10 mm Blechdicke: Infocus-Stichlochschweißen mit Zusatzwerkstoff Duplex EN 1.4462 mit 41 cm/min. Bildquelle: Kjellberg Finsterwalde)

Das WIG-Schweißen ist ein etabliertes Lichtbogen-Schweißverfahren. Der Lichtbogen brennt zwischen einer nicht abschmelzenden Wolframelektrode und dem Werkstück. Das Verfahren ermöglicht eine sehr hohe Nahtqualität, ist kostengünstig und universell einsetzbar und aufgrund der einfachen Anlagentechnik sowie der geringen Anzahl einzustellender Prozessparameter vergleichsweise leicht zu beherrschen.

In der Praxis werden konventionelle WIG-Anwendungen jedoch häufig durch Nachteile in der Produktivität und Wirtschaftlichkeit begrenzt. Die WIG-Hochleistungs-Technologie Infocus sorgt für eine erhebliche Steigerung von Schweißgeschwindigkeit und Einbrand und ermöglicht dadurch neue WIG-Schweißanwendungen mit hoher Qualität und gleichzeitig hoher Wirtschaftlichkeit.

Grundlage der deutlich höheren Wirtschaftlichkeit ist die Steigerung der Lichtbogenleistung und vor allem die Verbesserung der Lichtbogenfokussierung und folglich der Energiedichte im Lichtbogen.

Höhere Energiedichte

Bei der Infocus-Technik wird durch eine patentierte Elektrodengestaltung sowie optimierte Kathodenkühlung der Lichtbogenansatz auf die Spitze der Kathode fokussiert. Durch diese Fokussierung steigen die Energiedichte und die Plasmaströmung im Lichtbogen. In der technischen Anwendung beim Schweißen oder Löten resultieren daraus eine besonders stabile Lichtbogensäule mit erheblich weniger Blaswirkung sowie ein kraftvoller und fokussierter Energieeintrag ins Werkstück.

Auf dieser Grundlage und in Abhängigkeit von Werkstoff und Schweißaufgabe kann die Schweißgeschwindigkeit teilweise um über 100 Prozent und die einlagig geschweißte Blechdicke auf acht bis zehn Millimeter gesteigert werden. Für das mechanisierte und automatisierte Schweißen von Blechen und Rohren ergeben sich daraus Möglichkeiten zur Qualitätsverbesserung und Kostenoptimierung.

Im Dünnblechbereich bis drei Millimeter überzeugt Infocus durch hohe Schweißgeschwindigkeiten und einen stabilen Lichtbogen, der seine Energie dort einbringen kann, wo diese für die Fügeaufgabe benötigt wird. Industrielle Anwendungen reichen von dreidimensionalen, robotergeführten Nähten bis zu kontinuierlich laufenden Längsnahtschweißanlagen. Ein Beispiel ist das kontinuierliche Schweißen (vom Coil) von Fallrohren aus den Werkstoffen Titanzink, Aluminium und Kupfer mit bis zu neun Metern pro Minute. Nach der Umstellung auf Infocus ist der Engpass der Fertigungskette nicht mehr der Schweißprozess. Somit können das Leistungspotenzial der Profilieranlagen, also der gesamten Fertigung, nahezu proportional zur Steigerung der Schweißgeschwindigkeit erhöht werden.

Gerade im hochlegierten Bereich kann der Infocus-Prozess sein Leistungsvermögen durch eine Zumischung von einigen Prozent Wasserstoff in Argon noch erheblich verbessern, da unter anderem nicht nur die Schweißgeschwindigkeiten weiter gesteigert werden können, sondern durch kerbfreie Übergänge auch das Nahtbild verbessert wird.

Manchmal schneller als das Plasmaschweißen

Erhebliche wirtschaftliche Vorteile gegenüber dem konventionellen WIG-Schweißen bietet der Infocus-Prozess für das Schweißen von Blechdicken größer als drei Millimeter. Aufgrund der hohen Fokussierung durchsticht der Lichtbogen bei Stromstärken über 400 Ampere das Werkstück und bildet ein stabiles Stichloch aus. Dieses ermöglicht einlagiges Vollanschluss-Schweißen von Blechen im Dickenbereich bis zehn Millimeter – abhängig vom Werkstoff. Mit Infocus können hier zum Teil Schweißgeschwindigkeiten erreicht werden, die sogar das Plasmaschweißen übertreffen.

Durch Weiterentwicklungen im Bereich der Elektrodengeometrie können Standzeiten erreicht werden, die auch unter realen Produktionsbedingungen die Fertigung vom Coil ermöglichen.

Träger der Infocus-Technik sind die patentierten Infocus-Schweißbrenner und -kathoden. Die optimierte Wasserkühlung und die speziellen in Kupfersockel eingepressten Wolframstifte ermöglichen zum einen die überragenden Lichtbogen- und Technologieeigenschaften. Zum anderen können die Kathoden durch Ein- und Ausschrauben einfach und schnell gewechselt werden, wobei die Position der Kathodenspitze (TCP) insbesondere für automatisierte Anwendungen präzise definiert ist.

Der Brenner ist außerdem durch einen einfachen, aber robusten Aufbau gekennzeichnet. Die konventionellen Vorteile der WIG-Technik, die robuste Brennertechnik und die einfache Bedienung sichern somit einen breiten und fehlerfreien Einsatz in der industriellen Anwendung.

Seit der Vorstellung des Infocus-Brenners entwickelt Kjellberg Finsterwalde die Hochleistungs-WIG-Technik beständig weiter. Dank umfangreicher Erfahrungen und des notwendigen Prozessverständnisses kann die Infocus-Technik so für unterschiedlichste Fertigungsaufgaben in der Blech- und Rohrbearbeitung erfolgreich angewendet werden.

Schweissen & Schneiden Stand 13A45

Erschienen in Ausgabe: 05/2017