Plasmaschweißen ist eine hocheffiziente und präzise Schweißtechnologie und findet breite Anwendung in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Energiewirtschaft und weiteren Bereichen. Die Wahl des Gases hat entscheidenden Einfluss auf die Qualität und Effizienz des Plasmaschweißens. In diesem Beitrag werden wir die gängigen Gase für das Plasmaschweißen und ihre Anwendungsgebiete genauer betrachten.
Überblick über Plasmaschweißgase
Beim Plasmaschweißen dient ein Hochtemperatur-Plasmabogen als Wärmequelle. Das Gas im Plasmaschweißprozess spielt eine wichtige Rolle bei der Bildung des Plasmabogens, dem Schutz des Schmelzbades, der Stabilität des Schweißprozesses und vielen weiteren Aspekten. Zu den gängigen Plasmaschweißgasen gehören:
Argon (Ar)Argon ist das am häufigsten verwendete Plasmaschweißgas. Es zeichnet sich durch ein niedriges Ionisationspotenzial, Lichtbogenstabilität und guten Schutz aus und eignet sich für das Schweißen der meisten Metallwerkstoffe.
Helium (He)Das Ionisationspotenzial von Helium ist höher als das von Argon, wodurch ein Plasmabogen mit höherer Temperatur und höherer Energiedichte entsteht. Helium eignet sich zum Schweißen dicker Bleche, hochschmelzender Metalle und überall dort, wo eine größere Schmelztiefe erforderlich ist.
Wasserstoff (H₂)Wasserstoff besitzt reduzierende Eigenschaften, wodurch Oxide effektiv entfernt und die Schweißnahtqualität verbessert wird. Um die Schweißgeschwindigkeit zu erhöhen und die Schweißnahtbildung zu optimieren, werden dem Argon häufig geringe Mengen Wasserstoff (2–5 %) beigemischt.
GemischgasJe nach Schweißmaterial und Prozessanforderungen können Argon, Helium und Wasserstoff in unterschiedlichen Verhältnissen gemischt werden, um optimale Schweißergebnisse zu erzielen.
Gasauswahl und -anwendung
Werkstoffe: Unterschiedliche Werkstoffe erfordern unterschiedliche Schweißgase. So werden beispielsweise Aluminium und seine Legierungen häufig mit reinem Argon oder einem Argon-Helium-Gemisch geschweißt, während für das Schweißen von Edelstahl Argon, ein Argon-Wasserstoff-Gemisch usw. verwendet werden kann.
Dicke: Für das Schweißen dünner Bleche wird üblicherweise reines Argon verwendet, während für das Schweißen dicker Bleche Helium oder Argon-Helium-Gasgemische erforderlich sein können, um eine ausreichende Schmelztiefe zu erzielen.
Schweißgeschwindigkeit: Ar-He-Gasgemische erhöhen die Schweißgeschwindigkeit und werden eingesetzt, wenn schnelles Schweißen erforderlich ist.
Qualitätsanforderungen: Bei Bedarf an Schweißnahtqualität können Ar-He-Gasgemische oder Gasgemische mit einem geringen Wasserstoffanteil verwendet werden.
Entwicklungstrends für Plasmaschweißgase
Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Plasmaschweißtechnologie steigen die Anforderungen an die Reinheit des Gases, das Mischungsverhältnis, die Durchflussregelung und weitere Aspekte. Zukünftig werden sich Plasmaschweißgase in folgende Richtungen entwickeln:
Hochreines Gas: Eine höhere Reinheit des Gases trägt dazu bei, Schweißfehler zu reduzieren und die Schweißqualität zu verbessern.
Präzises Mischen: Genaue Steuerung des Gasgemisches für eine feinere Kontrolle des Schweißprozesses.
Intelligente Steuerung: Durch den Einsatz von Sensoren und intelligenten Algorithmen werden die Echtzeitüberwachung und die intelligente Anpassung von Gasstrom und -zusammensetzung realisiert.
Abschluss
Die Auswahl und Anwendung des Plasmaschweißgases beeinflusst die Schweißqualität und -effizienz maßgeblich. Durch ein tiefgreifendes Verständnis der Eigenschaften und Anwendungsbereiche verschiedener Gase sowie in Verbindung mit den konkreten Schweißanforderungen trägt die Auswahl des geeigneten Gases dazu bei, die Entwicklung der Plasmaschweißtechnologie voranzutreiben und den Bedarf verschiedener Branchen an qualitativ hochwertigen Schweißergebnissen zu decken.
Veröffentlichungsdatum: 07.06.2024