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Schweißen

Neuer Brenner vereinfacht Unterwasserschweißen

| Redakteur: Lilli Bähr

Der Fülldraht-Brenner soll Schweißtauchern ein autarkes und ermüdungsarmes Arbeiten in beliebiger Wassertiefe ermöglichen.
Der Fülldraht-Brenner soll Schweißtauchern ein autarkes und ermüdungsarmes Arbeiten in beliebiger Wassertiefe ermöglichen. (Bild: Stephanie Macht / TH Köln)

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Forscher der TH Köln und der Grützmacher Schweißtechnik GmbH haben gemeinsam einen neuartigen Fülldrahtbrenner entwickelt, der die bestehenden Einschränkungen des Unterwasserschweißens aufheben soll.

Schweißarbeiten unter Wasser sind kompliziert: Die Schweißnahtlänge ist begrenzt, Elektroden müssen häufig gewechselt werden und die Schweißnähte sind von mittlerer Qualität. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt haben das Institut für Werkstoffanwendungen der TH Köln und die Grützmacher Schweißtechnik GmbH einen neuartigen Fülldraht-Brenner entwickelt, der die bestehenden Einschränkungen des Unterwasserschweißens aufheben und den Schweißtauchern ein autarkes und ermüdungsarmes Arbeiten in beliebiger Wassertiefe ermöglichen soll.

Einsatz eines Fülldrahts

Der im Projekt entwickelte Prototyp besteht aus dem eigentlichen Brenner, einem Drahtförderwerk für den Fülldraht, einer Stromquelle im Trockenen sowie einem Verbindungskabel zum Taucher. Dr. Antonios Antoniou, Projektleiter an der TH Köln, erläutert: „Der Einsatz eines Fülldrahts löst das zentrale Problem des Unterwasserschweißens, nämlich die Länge der Schweißnaht. Diese ist beim herkömmlichen Verfahren auf 20 bis 30 cm begrenzt – definiert durch die Länge der Elektroden, die schmelzen und die Schweißnaht bilden. Das Wechseln der Elektroden unter Wasser ist sehr umständlich.“

Schweißnähte von beliebiger Länge

Der jetzt eingesetzte Fülldraht ist in einem Drahtförderwerk aufgerollt, das direkt in den Schweißbrenner integriert ist. Der Draht wird durch den Brenner geführt, schmilzt an dessen Ende und bildet Schweißnähte von beliebiger Länge. Damit ein Lichtbogen in der Wasserumgebung überhaupt entstehen kann, ist der Draht mit Stabilisatoren gefüllt, die eine Schutzatmosphäre um die Naht bilden.

Hybridkabel mit geringem Durchschnitt

Auch die Stromquelle, die auf einem Begleitboot installiert wird, wurde neu entwickelt. Jens Koglin, Projektleiter bei der Grützmacher Schweißtechnik GmbH, erläutert: „Herkömmliche Schweißstromquellen sind für den praktischen Einsatz auf See zu schwer und unhandlich. Daher haben wir diese umgebaut, verkleinert und so an die Erfordernisse der Tauchunternehmen angepasst.“ Um den Brenner mit Strom zu versorgen, wurde ein Hybridkabel mit geringem Durchschnitt entwickelt, das zeitgleich Energie und Druckluft liefert und zudem die Steuerungsleitungen enthält.

Handlicher Brenner für Bewegungsfreiheit

„Die Taucher arbeiten unter Wasser nur noch mit einem handlichen Brenner, der mit einem relativ dünnen Kabel mit dem Boot verbunden ist. Das ermöglicht eine große Bewegungsfreiheit und ermüdungsarmes Arbeiten“, sagt Antoniou. Um die Handhabung unter Wasser noch weiter zu erleichtern, haben die beiden Projektpartner ein Nachfolgeprojekt ins Leben gerufen, in dessen Rahmen eine schlankere Version des Brenners entstehen soll.

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