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Verfahrensbeschreibung

Was versteht man unter dem Plasmalichtbogenschweißverfahren?

Beim Plasmaschweißen brennt der Schweiß- oder Hauptlichtbogen ebenso wie beim WIG-Schweißen zwischen der Wolframelektrode und dem Werkstück. Zusätzlich brennt zwischen der Wolframelektrode und einer intensiv wassergekühlten Düse ein sogenannter „Pilotlichtbogen“ mit einer Stromstärke von 3 – 30 A. Zwischen der Elektrode und der Düse wird zusätzlich ein Plasmagas, meist Argon, geleitet. Dieses drückt den Pilotlichtbogen geringfügig aus der Düse heraus, so dass er hier als ionisierende Spur zu erkennen ist. Der Pilotlichtbogen ionisiert die Lichtbogenstrecke, und der Hauptlichtbogen kann nun ohne Hochfrequenz berührungslos mit einer außerordentlich hohen Zuverlässigkeit gezündet werden. Die für das Plasmaschweißen charakteristische Einschnürung des Lichtbogens wird hierbei durch verschiedene physikalische Effekte erzielt (Kühlwirkung der Düse, elektromagnetische Effekte).

Der Schutz des Schmelzbades erfolgt durch das zwischen der äußeren Schutzgasdüse und der Plasmadüse zugeführte Schutzgas. Als Schutzgas kommen reines Ar oder Ar- reiche Gasgemische mit Wasserstoff oder Helium in Frage.

Der eingeschnürte Plasmalichtbogen hat im Vergleich zu den anderen konventionellen Lichtbogenschweißverfahren eine wesentlich höhere Energiedichte und eine geringere Strahldivergenz. Während der Durchmesser des WIG-Lichtbogens von der Elektrodenspitze bis zum Werkstück sehr stark zunimmt, wächst der Durchmesser des Plasmabogens nur geringfügig.

Wodurch unterscheidet sich das Plasmaschweißverfahren von anderen Schweißverfahren?

 

  • Hohe Stabilität der Lichtbogensäule
  • Schmale Lichtbogensäule, längenunabhängig vom Abstand zwischen Brenner – Werkstück
  • Verbesserte Schweißbarkeit bei Materialien mit Kantenversatz
  • Geringe Nahtbreite
  • Geringer Verzug
  • Geringe Nahtüberhöhung
  • Höhere Schweißgeschwindigkeit als beim WIG-Schweißen
  • Zuverlässige Lichtbogenzündung
  • Sehr gute Reproduzierbarkeit der Schweißung im Automatenbetrieb
  • Exakt einstellbare Einbrandtiefe
  • Spritzerfreier Schweißprozess
  • Größere Toleranzen als beim Laser möglich
  • Elektrode ist geschützt (Standzeiten bis Faktor 30 höher als beim WIG Schweißen)

Das Plasmaschweißverfahren unterteilt sich in mehrere Bereiche, je nach Anwendung und Anforderungen:        

Die vorn beschriebenen Verfahrensgrundätze gelten hierbei weitgehend für alle Unterteilungen.