SCHWEIßINVERTER NUR MUSKELN ENTDECKENS - Kemppi

Beispiel 1: Impulsschweißen
I p
= 400 A I 0
= 50 A
U min
= 18 V U P
= 32 V
t 1
= 1,5 ms t 2
= 6 ms
Durchschnittswert Strom I av
= 120 A
Durchschnittswert Spannung U av
= 20,8 V
Produkt aus den Durchschnittswerten U av
x I av
= 2496 W
Ist-Leistung P = 3280 W
Beispiel 2: Kurzlichtbogenschweißen
I p
= 250 A I 0
= 40 A
U P
= 21 V
t 1
= 4 ms t 2
= 10 ms t 3
= 2 ms
Durchschnittswert Strom I av
= 79 A
Durchschnittswert Spannung U av
= 15,75 V
Produkt aus den Durchschnittswerten U av
x I av
= 1244 W
Ist-Leistung P = 906 W
►►► Die oben genannten Beispiele zeigen, dass die
Ist-Leistung erheblich vom Ergebniss aus Strom und Spannung
abweichen kann. Obwohl es sich in den Beispielen
um idealisierte Kurvenformen handelt, sind die Ergebnisse
ähnlich, die aus Berechnungen bei wirklichen Schweißvorgängen
hervorgehen.
Nach einer aus experimentellen und mathematischen Untersuchungen
entwickelten Faustregel ist der Unterschied
zwischen der Ist-Leistung und der auf der Grundlage der
Durchschnittswerte berechneten Leistung am größten,
wenn Kurzlichtbogen- und Impulsschweißen auf einem
niedrigen Leistungsniveau durchgeführt werden. Je höher
die Leistung, desto kleiner werden die Unterschiede, die
aber immer bestehen. Beim Sprühlichtbogenschweißen
und WIG-Gleichstromschweißen bestehen nur geringfügige
Unterschiede.
Untersuchung über den Wärmeeintrag beim
MIG/MAG-Lichtbogenschweißen
Bei der Untersuchung wurden Schweißnähte auf einem
Blech mit einem bestimmten Brennerwinkel für stechende
und schleppende Schweißbewegung hergestellt. Während
jedes Schweißvorgangs betrug die Drahtvorschubgeschwindigkeit
3 m/min. Die Untersuchung wurde mit folgenden
Parametern durchgeführt:
• Brennerwinkel (stechend): 6 °
• Brennerwinkel (schleppend): 70 °
• Schweißposition: PA
32 Kemppi ProNews 2 • 2007
Tabelle 2 (Brennerwinkel stechend, FR-MIG ist das Verfahren mit der geringsten Wärmeeinbringung)
”
Folglich ist das
Verfahren Fast-
Root je nach
Schweißanwendung
um etwa 5
bis 10 % geringer
in der Wärmeeinbringung
als das
synergetische
und normale
Kurzlichtbogenschweißverfahren
und um etwa 25
bis 30 % geringer
in der Wärmeeinbringung
als das Impulsschweißverfahren.
Verfahren Brennerwinkel I [A] U [V] P [W] E [kJ/mm] Q [kJ/mm] EP [kJ/mm] QP [kJ/mm] %
FR-MIG stechend 6 º 72,62 16,56 1167,67 0,206 0,165 0,200 0,160
1-MIG stechend 6 º 83,86 16,82 1286,17 0,247 0,198 0,220 0,176 9,21
MIG stechend 6 º 83,25 16,89 1342,60 0,241 0,193 0,230 0,184 13,03
Impulsschweißen
stechend 6 º 57,46 21,24 1690,50 0,209 0,167 0,290 0,232 30,93
Tabelle 3: Breite und Höhe der Testschweißnähte auf
der Blechoberfläche
Tabelle 1 (Brennerwinkel schleppend, FR-MIG ist das Verfahren mit der geringsten Wärmeeinbringung)
Verfahren Brennerwinkel I [A] U [V] P [W] E [kJ/mm] Q [kJ/mm] EP [kJ/mm] QP [kJ/mm] %
FR-MIG schleppend 70 º 75,14 16,86 1304,00 0,211 0,169 0,224 0,179
1-MIG schleppend 70 º 85,66 16,96 1380,50 0,247 0,197 0,237 0,189 5,54
MIG schleppend 70 º 89,17 17,17 1465,00 0,262 0,210 0,251 0,201 10,99
Impulsschweißen
schleppend 70 º 59,27 20,85 1727,00 0,212 0,170 0,296 0,237 24,49
Verfahren Brennerwinkel Breite [mm] Höhe [mm]
FR-MIG schleppend 70 º 4,9 2
FR-MIG stechend 6 º 4,5 2
1-MIG schleppend 70 º 5,3 2
1-MIG stechend 6 º 5,2 2
MIG schleppend 70 º 5,25 2
MIG stechend 6 º 5 2
Impulsschweißen
schleppend 70 º 5,4 2
Impulsschweißen
stechend 6 º 6 1,75
• Stickout: 17 mm
• Bewegungsgeschwindigkeit: 0,35 m/min
• Drahtvorschubgeschwindigkeit: 3 m/min
• Schutzgas: Ar + 25 % CO2
• Gasdurchflussmenge: 15 l/min
• Zusatzwerkstoff: 1,0 mm G3Si1
• Grundwerkstoff: S235, Stärke = 2 mm
Der Strom sowie die Spannung und Leistung wurden mithilfe
eines Oszilloskops berechnet, während der Wärmeeintrag
auf der Grundlage der, mit dem Oszilloskop erhaltenen
Werte für die elektrische Leistung berechnet wurde.
Dadurch war es möglich, Fehler auszuschließen und die
Istwerte zu ermitteln. Bei jedem Schweißvorgang wurden
mindestens fünf Schweißnähte hergestellt und fünf Messungen
durchgeführt, wodurch die Genauigkeit der Ergebnisse
erhöht werden konnte.