Plasmaschweißen

Das Plasmaschweißen ist es ein Schweißverfahren mit nicht abschmelzender Elektrode. Es stellt eine Weiterentwicklung des WIG-Schweißverfahren dar.

Grundsätzliches zum Plasmaschweißen

Auch bekannt als Wolfram- Plasmaschweißen ist es ein Schweißverfahren mit nicht abschmelzender Elektrode und stellt eine Weiterentwicklung des WIG-Schweißverfahren dar. Es wird hauptsächlich als automatisiertes Verfahren zum Verschweißen von Werkstücken mit Wandstärken zwischen 0,05mm und 10 mm angewendet. Als Plasma werden Gase bezeichnet, die durch hohe Energiezufuhr in den elektrisch leitenden Zustand versetzt werden. Die entstehenden Gasionen und die freigesetzten Elektronen werden beschleunigt. Beim Aufprall auf das Werkstück bzw. die Elektrode wird diese hohe kinetische Energie in Wärme umgewandelt und führt somit zum Aufschmelzen des Grund- und Zusatzmetalls. Aluminiumwerkstoffe werden üblicherweise mit dem Plasmalichtbogenverfahren geschweißt.

Hierbei arbeitet zwischen Werkstück und Elektrode ein übertragener Lichtbogen, der zur Erzielung einer höheren Leistungsdichte mechanisch durch eine wassergekühlte Kupferdüse eingeschnürt wird. Weiterhin wird mit zwei bis drei getrennten Gasströmen gearbeitet, die den Lichtbogen koaxial umschließen. Hierdurch entsteht ein nahezu zylindrischer Plasmastrahl hoher Leistungsdichte und Lichtbogenstabilität, der im Vergleich zu anderen Verfahren wesentlich unempfindlicher auf Abstandsänderungen wie auch Kantenversatz reagiert. Besonders bei geringen Stromstärken < 1A wirkt sich dieser Zusammenhang vorteilhaft aus. Wie auch beim WIG- Schweißen ist auch das Plasmaschweißen mit Wechsel- und Gleichstrom sowie mit als auch ohne Zusatzmetall möglich.

Durchdrücktechnik

Mit dieser Methode des Plasmaschweißens werden Materialdicken bis zu ca. 3mm geschweißt. Das Material wird nicht durchstoßen sondern lediglich angeschmolzen. Die Nahtwurzel wird auf der Rückseite sichtbar jedoch die Oxidhaut nicht aufgerissen.

Stichlochtechnik

Ab Materialdicken von 3mm wird diese Technik angewendet. Der Plasmastrahl durchstößt hierbei das gesamte Werkstück und formt eine sogenannte Schweißöse. Das in Schweißrichtung geschmolzene Metall wird durch den Lichtbogendruck um die Schweißöse geführt und erstarrt als feste Naht wobei die Oberflächenspannung ein Durchfallen der Schmelze verhindert. Zum Ende der Schweißung wird durch Absenken des Schweißstromes und des Plasmagasdruckes das Stichloch mit Schmelze verschlossen. Durch diese Technik sind mit hohen Schweißgeschwindigkeiten auch dickere Wandstärken einlagig und nahezu porenfrei zu verschweißen.