Der Lichtbogen beim Handschweißen
Beim Handschweißen entsteht ein brennender Lichtbogen. Die Ursache für diesen Lichtbogen ist eine elektrische Gasentleerung. Aus physikalischer Sicht handelt es sich dabei um Plasma. Sprich, ein Teilchengemisch bestehend aus Metalldampf der Elektrode, den Ionen, Elektroden und neutralen Gasatomen. Der Lichtbogen selber ist sehr heiß. Seine Temperatur liegt zwischen 4000 und 17000 Kelvin. Doch genau aufgrund dieser hohen Temperatur eignet er sich als Lichtbogen zum Handschweißen und ist somit ein Werkzeug bei der Schaffung von Schweißverbindungen. Der Lichtbogen selber ist nicht auf das Handschweißen beschränkt. Er findet genauso gut bei anderen Verfahren Anwendung. Die Anode eines Handschweißgeräts Heutzutage bezeichnet man die Anode als eine Elektrode. Sie ist der Punkt, an dem Elektronen von dem sich in der Umgebung befindenden Medium (beim Schweißen Metall) auf die Elektrode überspringen. Wenn außen ein elektrischer Stromkreis vorhanden ist, fließen die Elektronen von der Elektrode zur Kathode. Im äußersten Stromkreis fließt der Strom von der Kathode zur Anode, da die Bezugsrichtung für die Bewegungsrichtung positiv geladener Teilchen der von Elektronen entgegengesetzt ist. Innerhalb eines betrachteten Bauteils jedoch, beginnt der Stromfluss bei der Anode und fließt zur Kathode. Damit ist der Stromkreis geschlossen. Es ist ja allgemein bekannt, warum es in Deutschland einen Arbeitsschutz gibt. Insbesondere im Handwerk kann es zu schwerwiegenden Unfällen mit bleibenden Schäden kommen. Schweißer sind von dieser Gefahr nicht ausgeschlossen. Ganz im Gegenteil! Aufgrund des Lichtbogens und der großen Hitzeentwicklung müssen sie geeignete Schutzkleidung tragen, um Verletzungen an den Augen, dem Gesicht, den Händen oder anderen Körperteilen vorzubeugen. Doch auch sich in der Nähe befindende Personen müssen geschützt werden.
Augenschutz: Verlieren Sie nicht ihren Sehsinn Schweiß- und Schneidarbeiten erfordern immer einen Augenschutz. Herumliegende Funken und die grellen Lichtstrahlen beim Lichtbogenschweißen können die Netzhaut verbrennen und die Hornhaut schädigen. Ein geeigneter Schutz für die Augen ist unabdingbar. In den USA trugen laut einer Studie 60% der Schweißer mit Augenverletzungen keinen Augenschutz. Daher muss immer ein ausreichender Augenschutz getragen werden. Fahrlässiges Handeln kann zu lebenslangen Schäden führen. Bolzenschweißen ist ein Pressschweißverfahren zum Anfügen von Bolzen auf ebenen oder leicht gewölbten Flächen. Die Schweißstelle wird temporär durch einen zwischen den zu verbindenden Teilen erzeugten elektrische Lichtbogen angeschmolzen und der Bolzen durch blitzartiges Stauchen angepresst. Bolzenschweißen wird in zwei Verfahren differenziert. Einmal Bolzenschweißen mit Hubzündung und Bolzenschweißen mit Spitzenzündung.
Bolzenschweißen mit Hubzündung Der Prozess des Bolzenschweißens mit Hubzündung wird in der DIN EN ISO 13918 ausführlich beschrieben. Die Bolzenschweißtechnik wird in vielen Bereichen angewandt. Voraussetzung für das Bolzenschweißen ist ein Bolzenschweißgerät. Der Pluspol der Stromquelle wird an das Werkstück angeschlossen. Der Bolzenhalter wird in den Bolzenhalter der Bolzenschweißpistole eingeführt und gegebenenfalls mit einem Keramikring ausgestattet auf das Werkstück gesetzt. Das Metall-Lichtbogenverfahren kennzeichnet das Brennen des Lichtbogens zwischen dem Werkstück und einer manuell geführten Stabelektrode und ist unter anderem als Lichtbogenschweißen (Kovinc d.o.o.) bekannt. Eine Umhüllung umgibt die Stabelektrode, die während des Schweißprozesses abschmilzt. Somit hat sie gleichzeitig die Funktion als Zusatzwerkstoff und Elektrode. Während des Schweißprozesses legen sich die freigesetzten Gase und Schlacke der Umhüllung schützend über das Schmelzbad, wobei selbst gegenüber den atmosphärischen Einflüssen die Elektrode aber auch der Lichtbogen abgeschirmt werden.
Vorteile:
Beim Schweißen unterscheidet man grundsätzlich zwei Verfahrensarten:
Beim Schmelzschweißen werden meist gleichartige Metalle an Verbindungsstellen geschmolzen und ohne oder mit Zusatzwerkstoffzugabe vereinigt, wobei von außen die notwendige Energie zugeführt wird. Das Handschweißen und das Schutzgasschweißen zählen zu den gebräuchlichsten Schmelzschweißverfahren. Ein guter Schweißer bringt allerdings einige Erfahrungen mit sich und haltet unbedingt den Arbeitsschutz ein. Der Besuch in einer Bildungseinrichtung unter Anleitung eines Schweißausbilders kann dem Schweißer durchaus hilfreich sein und entscheidende Übungsvorteile verschaffen. Über- und Fallkopfschweißarbeiten, sowie tragende Teile sind Bereiche, in denen ausgebildete Profis tätig sind. Die Materialien werden beim Schweißen erhitzt, gemischt und wieder abgekühlt. Das ist ein recht einfacher Vorgang, zumindest theoretisch betrachtet. Dieser Vorgang wird in vielen verschiedenen Industrien wie zum Beispiel im Bau von Wolkenkratzer bis hin zum Autobau regelmäßig verwendet. Ohne das Handschweißen müssten wir auf viele Dinge verzichten. Die manuelle Anwendung dieser Fertigkeit ist nicht einfach zu erlernen und kann bei der Ausführung auch ziemlich gefährlich sein. Uns sollte nicht wundern, dass sich Roboter auch beim Schweißen ziemlich gut beweisen, denn sie können viele Dinge effektiver und besser erledigen als Menschen. Deshalb wird das Roboterschweißen immer beliebter, wegen großer Fortschritte in der Wissenschaft und Technologie. Im Gegensatz zu Menschen kann ein Schweißroboter nicht lebensgefährlich verletzt werden und wegen der größeren Genauigkeit und Sicherheit stellt sich das Schweißen mit dem Roboter als sichere und günstige Option heraus. Leider werden durch Roboter auch viele Arbeitsplätze verdrängt, doch es gibt auch Situationen, in denen das menschliche Handschweißen unersetzlich ist.
Das WIG-Schweißen ist eine Abkürzung für Wolfram-Inertgas-Schweißen und gehört zu den Schmelzschweißverfahren. Die Schweißanlage besteht aus einem Schweißbrenner und einer Stromquelle für Wechsel- und Gleichstromschweißen. Das Gerät, das mit Schläuchen verbunden ist, enthält u.a. die Schweißstromleitung, die Steuerleitung und teilweise einen Rück- und Zulauf für Kühlwasser und die Schutzgaszuführung. Für das WIG-Schweißen wird viel Energie benötigt. Der Lichtbogen, der häufig durch eine Hochfrequenzzündung gezündet wird, liefert die notwendige Energie. Durch das Aufdecken der Wolframelektrode auf das Werkstück entstehen bei einer Kontaktzündung ein Kurzschluss. Dies hat zur Folge, dass zwischen Wolframelektrode und Werkstück der Lichtbogen nach dem Abheben brennt. Indem ein Hochfrequenzzünder hohe Spannung auf die Wolframelektrode gibt, ionisiert dadurch das Gas zwischen der Elektrode und dem Werkstück. Inerte Gase wie Argon, Stickstoff, Helium und Gasgemische werden dazu verwendet, wobei Stickstoff als Schutzgas dient. Auch Gasgemische mit Zusatz von Wasserstoff werden beim WIG-Schweißen verwendet. Dabei wird zwischen Gleichstrom- und Wechselstromschweißen unterschieden.
Unterweisung durch den Arbeitgeber
Wer mit einem Schweißgerät arbeiten möchte, muss zuerst die nötigen Kenntnisse über das Schweißverfahren haben. Zusätzlich müssen die Arbeitnehmer von ihrem Arbeitgeber eine Anweisung zur Arbeitssicherheit erhalten haben. Hier gibt es einen Unterschied zwischen dem „geregelten Bereich“ und dem „nicht geregelten Bereich“. Für den geregelten Bereich wurden von dem Gesetzgeber spezielle Anforderungen und Schweißprüfungen an den Schweißer vorgeschrieben. Solche gesetzlichen Regelungen gibt es zum Beispiel im Bereich der Anhängeeinrichtungen und des Druckbehälters. Alle anderen Schweißarbeiten wie z.B. Schweißarbeiten an Stahleinrichtungen oder Aufbauten, gehören zum nicht geregelten Bereich. Jedoch benötigt man für alle Schweißarbeiten die erforderliche Sachkunde. Solche Sachkunde wird meistens auf einem Schweißlehrgang vermittelt. |
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