|
4255 |
|
Tuesday, September 15, 2015, Saal Shanghai 5:00 PM Lichtbogenschweißen - Moderne Prozessregelvarianten III |
|
Bestimmung der Schweißleistung - Fehlerpotential und Maßnahmen |
|
Sören Pehle* / Technische Universität Chemnitz
Institut für Füge- und Montagetechnik
Professur Schweißtechnik, Deutschland Prof. Dr. Peter Mayr / TU Chemnitz, Professur Schweißtechnik, Deutschland Dr. Mario Kusch/ TU Chemnitz, Professur Schweißtechnik, Deutschland Dr. André Hälsig/ TU Chemnitz, Professur Schweißtechnik, Germany |
|
Ob im Fahrzeug-, Kran- oder im Stahlbau in vielen Bereichen spielt die Gewichtsreduzierung bei der Entwicklung neuer Produkte eine immer größere Rolle. Hierbei ersetzen moderne, temperatursensible Hochleistungswerkstoffe in zunehmendem Maße unlegierte Baustähle. Jedoch ist bei der schweißtechnischen Verarbeitung dieser Werkstoffe das Verarbeitungsfenster deutlich kleiner, sodass der exakten Bestimmung der t8/5-Zeiten eine höhere Bedeutung zuteil wird, um eine qualitätsgereichte Schweißung zu erzeugen. Da die Schweißleistung großen Einfluss auf die Berechnung der t8/5-Zeit hat, ist es erforderlich, die Leistung so exakt wie möglich zu bestimmen. Diese exakte Bestimmung erfolgt durch Berechnung des arithmetischen Mittelwertes der Momentanleistungen. Für diese Methode wird jedoch ein hochauflösendes Messsystem benötigt. In der Praxis wird die Schweißleistung jedoch durch Multiplikation der arithmeti-schen/quadratischen Mittelwerte von Strom und Spannung, abgelesen an der Stromquelle oder handelsüblicher Messgeräte (True RMS), berechnet. Diese Berechnungsmethoden bergen ein großes Fehlerpotential, besonders für energiedynamische Lichtbogenarten. Für einen konventionellen Kurzlichtbogen kann die Abweichung bis zu 20 % betragen, für einen Impulslicht-bogen sogar mehr als 50 %. Durch die ständige Neu- und Weiterentwicklung der herstellerspezifischen, geregelten MSG-Lichtbogenprozesse gewinnt diese Problematik immer mehr an Bedeutung. Ziel der Untersuchungen war es, mittels einer lichtbogennahen Messung von Stromstärke und Spannung die reale Schweißleistung zu ermitteln. Parallel dazu wurden diese Werte an der Stromquelle aufgenommen. Diese beiden Leistungen wurden miteinander verglichen und Korrekturfaktoren ermittelt. Diese Korrekturfaktoren wurden durch reale Messungen der t8/5-Zeiten sowie kalorimetrische Messungen verifiziert. Im Ergebnis erhält der Anwender eine Methodik reale Schweißleistungen mit Bestandsstromquellen zu ermitteln sowie die Stromquellenhersteller einen Leitfaden die Messung von realen Leistungsdaten in deren Maschinenkonzept zu integrieren. Anhand von Praxisbeispielen werden wirtschaftliche und werkstoffspezifische Auswirkungen diskutiert. |