Schweißen ist das Verbinden von zwei oder mehr Metallteilen durch Zusammenschmelzen. Dieser Prozess unterscheidet sich vom Löten, bei dem einfach zwei Metalloberflächen über ein Stück geschmolzenen Metalls miteinander verbunden werden. Da die Schmelzpunkte der meisten Metalle so hoch sind, verwenden spezielle Schweißgeräte die Wärme eines elektrischen Stroms, um Metall miteinander zu verschweißen.
Schweißlichtbogen, Zusatzwerkstoff und Abschirmung der Schweißnaht
Beim Schweißprozess gibt es drei Hauptaspekte: den Lichtbogen, das Zusatzmaterial und die Abschirmung der Schweißnaht. Ein Schweißlichtbogen ist ein kontinuierlicher Funke, der von einer Schweißmaschine erzeugt wird und verwendet wird, um das Metall um mehrere tausend Grad Fahrenheit zu erhitzen. Der Funke wird durch einen Stromkreis erzeugt, der von der Maschine durch das zu schweißende Metall verläuft. Zusatzmetall ist zusätzliches Metall, das während der Schweißung hinzugefügt wird, um die Schweißverbindung zu verstärken. Eine Schweißnaht muss bis zum Abbinden von der Umgebungsluft abgeschirmt werden, da Luft die Schweißnaht verunreinigen kann. Diese Abschirmung wird erreicht, indem dem Prozess Schutzgas zugeführt wird, das entweder von einem Tank bereitgestellt wird an der Schweißmaschine befestigt oder ein speziell formulierter Zusatzwerkstoff, der das Gas freisetzt, während es schmilzt.
Schweißlichtbogenpolarität
Wie jeder elektrische Strom, der durch einen Stromkreis fließt, hat ein Schweißlichtbogen eine Polarität mit einem positiven und einem negativen Pol. Die Polarität hat einen erheblichen Einfluss auf die Festigkeit einer Schweißnaht. Eine positive oder umgekehrte Polarität der Elektrode bewirkt ein tieferes Eindringen in die Schweißnaht als eine negative oder positive Polarität der Elektrode. Eine negative Elektrodenpolarität führt jedoch zu einer schnelleren Abscheidung des Füllmetalls. Bei Verwendung von Gleichstrom ist die Polarität immer konstant. Bei Wechselstrom wechselt die Polarität 120 Mal pro Sekunde in einen 60-Hertz-Strom.
Welches ist besser?
Gleichstromschweißen ist in jeder Hinsicht die bevorzugte Schweißart. Unabhängig davon, ob Sie Elektroden-positive (DC+) oder Elektroden-negative (DC–) Polarität verwenden, erzeugt Gleichstrom tendenziell eine glattere Schweißnaht als Wechselstrom. Während Gleichstrom einen konstanten und konstanten Strom liefert, bedeutet die Natur von Wechselstrom, dass er einen Strom liefert, der ständig von positiv nach negativ hin und her schwingt. Wenn der Strom hin und her schwingt, muss er einen Punkt passieren, an dem kein Strom ausgegeben wird. Obwohl der Strom nur für den Bruchteil einer Sekunde an diesem Nullpunkt ist, kann die Unterbrechung ausreichen, um den Lichtbogen zu unterbrechen, sodass er schwankt, flattert oder ganz erlischt.
Wann wird AC verwendet?
Da das Wechselstromschweißen dem Gleichstromschweißen deutlich unterlegen ist, wird es nur in seltenen Fällen verwendet. Wechselstromschweißgeräte werden am häufigsten verwendet, wenn kein Gleichstromgerät verfügbar ist. Abfällig als "Buzz-Boxen" bezeichnet, gelten Wechselstrom-Schweißgeräte als Einstiegstechnologie. Wechselstromschweißen kann auch verwendet werden, um Lichtbogenblasprobleme zu beheben. Dieses Phänomen ist durch einen Lichtbogen gekennzeichnet, der wandert oder die zu schweißende Verbindung ausbläst. Dies geschieht normalerweise, wenn mit Elektroden mit großem Durchmesser bei hohen Stromstärken gearbeitet wird.