Startseite Gase Know how Über Gase Schweißschutzgase

Moderne Schutzgase

In der Metallverarbeitung (Handwerk und Industrie) stellt das Schweißen eine Schlüsselrolle für die Gesamteffektivität der Produktion dar. Jede Stellschraube zur Erhöhung der Produktivität und Qualität hat gravierenden Einfluss auf die Produktionskosten. Als unabdingbare Hilfsstoffe haben auch Schweißschutzgase einen bedeutenden Einfluss. Bei der Automatisierung von Schweißprozessen geht es oft auch um einen Wechsel des Schweißschutzgases.

Hier zählen Sicherheit, Präzision und Effizienz. Fehlerfreie Nähte sollen zeit- und kostenintensive Nacharbeiten einsparen. Es gibt ständig neue Herausforderungen, wie das zunehmende Qualitätsbewusstsein, die steigende Bedeutung wirtschaftlicher Belange sowie die wachsenden Ansprüche bei der Verarbeitung neuer Werkstoffe mit verbesserten Gebrauchseigenschaften.

Dabei stellen die verschiedenen Werkstoffe unterschiedliche Anforderungen an den Schweißprozess und damit an die Schutzgas-Atmosphäre (Abb. 1). Messer hat hierfür eine umfangreiche Palette an maßgeschneiderten Mischgasen wie Gasgemische mit Mikrodotierungen sowie Drei– und Vierstoffgemische entwickelt.

Inoxline He3 H1 - Ein modernes Schutzgas für klassische Verfahren
Aufgrund der spezifischen Einsatzgebiete von Edelstählen liegt der Schwerpunkt dieses Werkstoffs beim WIG-Schweißen, wohingegen bei den Aluminiumwerkstoffen eine zunehmende Umschichtung vom WIG- zum wesentlich leistungsstärkeren MIG-Schweißen erkennbar ist. Die Gründe hierfür liegen in den charakteristischen Werkstoffeigenschaften von Edelstählen in Verbindung mit den hohen Anforderungen an die Lebensdauer bei korrosiver und mechanischer Belastung. Dabei dominiert bauteilbedingt nach wie vor das Schweißen von Hand. Durch das Vordringen von Edelstählen in weitere Einsatzbereiche, wie zum Beispiel im Bauwesen oder auch im öffentlichen Bereich, steht zunehmend auch der mittelständische Metallbau vor der Notwendigkeit, Edelstahl wirtschaftlich zu verarbeiten.
Beim manuellen WIG-Schweißen von Edelstählen wurde bislang reines Argon eingesetzt. Die durch das automatisierte Schweißen bekannten Argon-Wasserstoffgemische mit größeren Wasserstoffanteilen sind für den Handschweißer nahezu unbeherrschbar. Dies gab für Messer den Anstoß, nach einer geeigneten Schutzgas-Alternative zu suchen. Die Lösung brachte das neue Inoxline He3 H1 von Messer, einem auf Argon basierenden Dreistoffgemisch mit wenig Helium und einer noch geringeren Wasserstoffbeimengung. Der schmalere und tiefere Einbrand, die blankere und ebenere Naht bieten vielfältige Kostenvorteile. So wird das Durchschweißen drei Millimeter dicker Bleche bei vergleichsweise hoher Schweißleistung sicher beherrscht, die Beizkosten können nahezu halbiert werden und ein Beschleifen ist auch bei Sichtnähten kaum noch erforderlich. Aufgrund der Vorzüge des neuen Gasgemisches haben sich bereits viele Kunden von Messer für dieses Produkt entschieden – Diese Entwicklung bestätigt Messer in der Entscheidung seine Produkte entsprechend den Kundenbedürfnissen weiter zu entwickeln!

Erhöhte Anforderungen bei unlegiertem Stahl
Nach wie vor ist das Schweißen unlegierter Stähle mit dem MAG-Verfahren die wichtigste und umfangreichste Anwendung des Schutzgasschweißens. Statt des aus der Anfangszeit der Entwicklung stammenden Kohlendioxids, umgangssprachlich oft fälschlicherweise als „Schweißkohlensäure“ bezeichnet, werden heute argonreiche Mischgase mit einem Anteil von 18 % CO2 (Ferroline C 18) oder 8 % CO2 (Ferroline C8) eingesetzt. Unter anderem ausgelöst durch den Einsatz umweltfreundlicher wasserlöslicher Lacke hat es bei dem Schweißen unlegierter Stähle eine bemerkenswerte Weiterentwicklung gegeben. Diese Lacke reagieren empfindlich auf Schweißspritzer und Schlacke-Inseln auf der Nahtoberseite. Als Konsequenz werden noch spritzer- und schlackeärmere Nähte als bisher gefordert. Die von Messer entwickelten Gasgemische Ferroline C12 X2 und Ferroline C6 X1 sind als sogenannte Niederaktivgase mit verringertem Aktivgasanteil im Vergleich zu den derzeitigen Gemischstandards mit 18% CO2 eine interessante Alternative. Die Nähte sind erheblich schlackeärmer und auch die Spritzerbildung lässt sich leichter vermeiden. Ein positiver Nebeneffekt ist dabei die Abnahme der Schweißrauchbildung, die unmittelbar mit der Verminderung der Schweißspritzer einhergeht. Somit wird auch für den Arbeits – und Gesundheitsschutz ein wichtiger Beitrag geleistet.

Da mit den Niederaktivgasen auch eine sehr hohe Abschmelzleistung erzielbar ist, belegt dies gleichzeitig, dass eine gesteigerte Leistung nicht zu Lasten der Qualität am Arbeitsplatz gehen muss. Eine weitere Variante ist das Gasgemisch Ferroline X4. Dieses bewährt sich sehr gut beim so genannten Hochstromschweißen, das zeitweise unter dem Namen TIME-Prozess propagiert wurde. Andererseits hat sich Ferroline C8 bei einer anderen Variante des Hochleistungsschweißens, dem Zweidraht- oder Twin-Prozess, als günstige Alternative zu Ferroline C18 erwiesen. Die Stabilität der beiden simultan brennenden Lichtbögen ist deutlich erhöht.

Das Vordringen verzinkter Bleche, ausgelöst durch den Automobilbau, stellt neue Anforderungen dar. Eine Alternative zum MAG-Schweißen ist das MSG-Löten mit Bronze-Drähten. Auch hier geht der Trend weg von reinem Argon, hin zu Argon-Gemischen mit geringen Aktivgaszusätzen. Ein Beispiel hierfür ist das Ferroline X von Messer.

Dr. Bernd Hildebrandt, Leiter Technologie-Management Schweißen&Schneiden, Messer Group GmbH

Gase die beim Schweißen zum Einsatz kommen

Ferroline
Schweißnähte und Makroschliff