CMT-Fügen mit Impulslichtbogen erweitert Einsatzbereich

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Mit einer Leistungsgrenze von etwa 350 A liegt Puls-Mix weit über dem Arbeitsbereich des konventionellen Kurzlichtbogens, der nur bis etwa 200 A reicht. Das bringt prozesstechnisch signifikante Vorteile bei der höheren Leistung. Die Länge und Stabilität des Lichtbogens, der Wärmeeintrag, die Menge an Zusatzwerkstoff, die Nahtgeometrie sowie das Maß des Durchschweißens lassen sich im Puls-Mix-Verfahren gezielt beeinflussen.

Verhältnis der Takte steuert den Wärmeeintrag

Bei einem Verhältnis von 3:1, das heißt drei CMT-Takte gefolgt von einem Impulslichtbogen-Takt, überwiegt der CMT-Einfluss mit seinem geringen Wärmeeintrag. Wählt der Schweißer dagegen ein Verhältnis von 1:1, folgt auf einen CMT-Takt je ein Impulslichtbogen-Takt. Der Wärmeeintrag liegt dann zwischen dem beider Einzelverfahren.

Im oberen Leistungsbereich bedeutet eine Einstellung von zum Beispiel 1:30, dass ein CMT-Takt zwischen 30 Impulslichtbogen-Takten liegt. Der CMT-Prozess wirkt dann praktisch nur noch als Regelgröße für die Lichtbogenlänge.

Kombiniertes Schweißverfahren bereits praxiserprobt

Die Lohnschweißerei HABS in Mogendorf arbeitet unter anderem für namhafte Automobilkunden. Sowohl den CMT-Prozess als auch das kombinierte Puls-Mix-Verfahren setzt man dort ein. Beim Dünnblechschweißen zwischen 0,3 und 1,5 mm nutzen die Schweißer ausschließlich das reine CMT-Verfahren. Bei dickeren Blechen dagegen bietet Puls-Mix deutliche Vorteile.

Dabei ist die Wurzelbildung der wichtigste Aspekt. Reines CMT-Schweißen ergibt bei dickeren Blechen keine ausgeprägte Wurzelbildung, aber je mehr Impulslichtbogen-Takte hinzugefügt werden, umso gezielter lassen sich Einbrand und Wurzelausbildung definieren – und das ist bei dynamisch belasteten Bauteilen ein Muss. Dank der stufenlos einstellbaren Proportion von CMT-Takten zu Impulstakten lässt sich Puls-Mix ideal an die jeweiligen Anforderungen anpassen.

Puls-Mix zum Schweißen von hochchromigem Material

Ein konkreter Anwendungsfall des Lohnschweißunternehmens HABS zeigt dies: In einem Lkw-Abgassystem befindet sich in Motornähe ein Rohrabschnitt mit Gewindeanschluss für die Lambda-Messsonde. Die vorgefertigten Werkstücke mit Lasernaht und eingearbeitetem Loch erhält das Unternehmen vom Auftraggeber. Der Grundwerkstoff, das hochchromige Material mit der Typenbezeichnung 1.4509, gewährleistet die erforderliche Beständigkeit in den extremen Temperaturunterschieden zwischen —60 und 500 °C. Es ist jedoch stark rissempfindlich.

Weitere Prozessbedingungen: Keinesfalls darf das 1,5 mm dicke Blech durchgeschweißt werden, es muss aber einen ausreichend tiefen Einbrand aufweisen. Wegen des Rissrisikos infolge der Vibration im Fahrzeug muss das Schutzgas frei von Sauerstoff-Anteilen sein. Dieser Werkstoff gilt normalerweise als nicht schweißbar, erst recht unter den einschränkenden Bedingungen.

Mit Puls-Mix und einer eigens entwickelten Kennlinie, dem Zusatzwerkstoff 40.15 und einem Schutzgas aus 20% Helium, 78% Argon und 2% CO2 (Helistar 281 von Praxair) gelingt es, die Aufgabe zu lösen. 1,5 mm beträgt das a-Maß der 8,8 cm langen Kehlnaht, 1 mm die Spaltbreite und 5 mm das Stickout.

Klaus-Peter Schmidt ist Leiter Tech Support national bei der Fronius Deutschland GmbH, 36119 Neuhof-Dorfborn, Gerd Trommer ist Inhaber des Redaktionsbüros rgt in 64579 Gernsheim.

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