Praxis-Tipps Schweißen: Richtig schweißen mit Absaugbrennern

von Jörg Reips verfasst am 05.02.2021 09:09:58

Beim Schweißen von Metallen entsteht eine Reihe von Emissionen, die einerseits die gesetzlich vorgegebenen MAK-Werte (maximal zulässige Arbeitsplatzkonzentration) über den zulässigen Schwellenwert steigen lassen und durch giftige oder/und krankheitsverursachende Inhaltsstoffe ein gesundheitliches Risiko für das Personal im verarbeitenden Betriebsbereich darstellen. Dieser Umstand verpflichtet vor allem Betriebe im schweißtechnisch verarbeitenden Gewerbe für eine entsprechend wirksame Luftfilterung und Belüftung in den betreffenden Bereichen zu sorgen. Denn nicht nur der Schweißer selbst ist von den schädlichen Emissionen betroffen, sondern auch der Rest des Personals in der Produktionshalle, welches dem Schweißrauch ausgesetzt ist.

Neben einer Vielzahl von stationären Absaugsystemen zählt die brennerintegrierte Rauchgasabsaugung (Rauchgasabsaugbrenner) zu den effektivsten und mobilsten Methoden, die zur Anwendung kommen können. Das Schweißen mit Rauchgasabsaugbrennern ist dabei durchaus eine Herausforderung, wenn es um das Handling geht.

Wie kann man also mit Absaugbrennern richtig schweißen? Was gilt es zu beachten?

Grundsätzlich hat der Mehraufwand an Installationen (Absauggerät und Absaugschlauch) zur Folge, dass es für die Komponenten einen sicheren Standort des Gerätes und des Absaugschlauches (Wellschlauch) geben muss. Es sollten Schlaufen und Einengungen vermieden werden, da diese die Absaugeffizienz spürbar vermindern können.

Insgesamt drei Praxis-Anwendungstipps für eine bessere Rauchgasabsaugung, Schweißnahtqualität und Handhabung des Schweißbrenners haben wir hier zusammengestellt:

1. Wählen Sie die richtige Absaugdüse für bessere Zugänglichkeit zum Bauteil.

Egal, ob Sie schon lange mit Absaugbrennern arbeiten oder gerade darüber nachdenken, auf Absaugbrenner umzustellen, es stellt sich immer vorab die Frage: Ist die Zugänglichkeit zum Bauteil mit meinem Brenner gewährleistet?

RAB_GRIP_HE_501Es gibt unterschiedliche Absaugbrenner in luft- und flüssiggekühlter Variante und in unterschiedlichen Ampere-Bereichen. Suchen Sie hier zunächst einen Absaugbrenner, der den Leistungsanforderungen Ihres Standardbrenners für Ihre Schweißaufgabe am nächsten kommt.

Aufgrund seiner Funktionsweise haben Absaugbrenner in der Regel eine größere Außenkontur, d.h. der Brenner hat einen größeren Durchmesser, ist am Brennerhals dicker durch das integrierte Absaugrohr und zur Gasdüse kommt eine zusätzliche Absaugdüse. Das alles ist notwendig, um entstehenden Schweißrauch beim Arbeiten zu entfernen.

Dies kann bei bestimmten Bauteilgeometrien zu einer schlechteren Zugänglichkeit führen und das Schweißen dadurch erschweren.

Die Lösung sind hier Absaugbrenner mit unterschiedlichen Verschleißteilausführungen wie z.B. einer angepassten Absaugdüsengeometrie.

Ausruestvarianten_mit_Nummern

(1) Standard-Absaugdüse (2) bessere Zugänglichkeit; leicht reduzierte Erfassung durch größeren Abstand zum Entstehungsort des Schweißrauches (3) erhöhte Absaugleistung durch geringeren Abstand der Absaugdüse zum Entstehungsort des Schweißrauches und gute Zugänglichkeit zum Bauteil aufgrund schlanker Standard-Gasdüse

Hier gilt immer: Ausprobieren, was am besten für die Schweißaufgabe passt!

Man kann beispielsweise auf eine Variante mit geschraubter Gasdüse wechseln, die durch ihre schlanke Form eine bessere Zugänglichkeit zum Bauteil gewährleistet. Die Absaugleistung ist hierdurch allerdings leicht reduziert.

Wenn eine besonders hohe Absaugleistung benötigt wird, weil beispielsweise besonders viel Rückstände und Schweißrauch erzeugt werden wie z.B. beim Überschweißen von Lacken oder beim Schweißen von verzinkten Blechen, kann man auf Brenner mit einer besonders starken Absaugleistung zurückgreifen wie beispielsweise unseren RAB GRIP HE-Absaugbrenner. Dieser hat eine spezielle Absaugdüsengeometrie und vergrößerte Strömungsdurchmesser, die selbst bei schwierigen Arbeitspositionen den Schweißrauch noch zuverlässig erfassen und dennoch im Frontbereich eine gute Zugänglichkeit zum Bauteil gewährleisten.

Testen Sie am besten immer direkt vor Ort an Ihrem Bauteil und lassen Sie sich hierzu gerne beraten, um die bestmögliche Auswahl zu treffen, die eine gute Zugänglichkeit, eine hohe Absaugleistung und gleichbleibende Qualität beim Schweißen der Nähte ermöglicht.

2. Prüfen Sie die Stellung des Schweißbrenners und des Werkstücks, um eine effiziente Absaugung am Lichtbogen zu gewährleisten.

Schweißen erfolgt nicht immer in der optimalen Schweißposition. Häufig wird in Zwangslagen geschweißt, d.h. physikalisch ungünstigen Lagen für den Schweißer wie z.B. Überkopfschweißen. Der Schweißer hat hierbei nicht die ideale Position zu seinem Werkstück. Das ist nicht nur körperlich anstrengender. Daraus ergibt sich auch ein Problem bei der Schweißrauchabsaugung, da die Rauchsäule – die Schweißemissionen – beim Schweißen immer nach oben aufsteigt und dort auffächert.

Dies liegt daran, dass beim Schweißen Hitze entsteht und warme Luft immer nach oben steigt.

Will man mit seinem Absaugbrenner richtig schweißen, gute Schweißnähte produzieren und den Schweißrauch dabei effizient erfassen, sollte der Brenner immer in die Rauchsäule, also in die aufsteigende Luft, gehalten werden. Bei Wannenlage (Schweißposition PA) und leicht stechendem Schweißen ist dies ideal, da man den Brenner vor sich her an der Naht entlangführt und somit direkt in die Rauchsäule schiebt. Dabei können 95% der Rauchgase und auch darüber hinaus noch erfasst werden. Ähnlich gut sieht es in den Brennerstellungen neutral und leicht schleppend in PA aus.

Je nach Schweißposition zieht der Schweißrauch aber auch direkt vom Brenner weg und es kann nur ein Teil der schädlichen Schweißrauche erfasst werden.

Ändern Sie die Schweißbrennerhaltung daher immer möglichst in eine Position, in der die Absaugdüse in Richtung der nach oben abziehenden Emissionen steht, soweit dies fertigungstechnisch möglich bzw. zulässig ist und passen Sie die Position der Schweißvorrichtung ggf. an.

Nebenstehendes Bild zeigt den Einfluss durch verschiedene Anstellwinkel des Absaugbrenners zum Werkstück sowie der Schweißrichtung auf die Absaugleistung:

Rauchgasabsaugung_SW

 

3. Prüfen und regulieren Sie die optimale Absaugleistung am Schweißbrenner.

Beim Schweißen wird Schutzgas verwendet, um die atmosphärische Luft zu verdrängen und die Schweißnaht somit vor Oxidation durch den Sauerstoff und anderen Gasen in der Umgebungsluft zu schützen. Die Schutzgasglocke legt sich dabei um den Schweißprozess und darf beim Erfassen von Schweißrauchen nicht mit abgesaugt werden. Durch Absaugen der Schutzgasglocke können Poren bzw. Oxidation an den Schweißnähten entstehen – ein Qualitätsproblem!

Eine maximale Schweißrauchabsaugung ist also oft nicht zielführend, denn die Qualität der Schweißnähte muss jederzeit gewährleistet sein. Wird zwar der Schweißrauch komplett entfernt, aber das Schutzgas ebenfalls zu einem großen Teil mit abgesaugt, können die Schweißnähte oxidieren und schwarz werden, es bilden sich Poren. Daher ist es wichtig, die Absaugleistung am Schweißbrenner selbst zu prüfen und zu regulieren.

Sollte die Schutzgasglocke während des Schweißprozesses durch die Rauchgasabsaugung beeinträchtigt sein, reduzieren Sie den Unterdruck mit der Unterdruckregulierung am Schweißbrenner und/oder am Absauggerät. Viele Absaugbrenner verfügen über ein Modul im Griff, einen sogenannten Zuluftschieber, mit dem die Absaugleistung reguliert werden kann, indem der Unterdruck reduziert wird. Zusätzlich gibt es auch Absauggeräte, bei denen die Absaugleistung direkt am Gerät variiert werden kann. Ein schnelles Reagieren durch Regulierung der Zuluft am Absaugbrenner ist allerdings die beste und flexibelste Methode!

RAB_GRIP_HE_Schieberegler

Das Ziel ist immer eine gute Mischung aus effektiver Rauchgasabsaugung – und somit dem Schutz des Schweißers vor gesundheitlichen Schäden – und gleichzeitig guten Schweißergebnissen durch ausreichende Schutzgasabdeckung während des Schweißprozesses.

Auch hier gilt wieder: Stimmen die Schweißergebnisse nicht, sollten auch die anderen Anwendungstipps überprüft werden und ggf. auf eine andere Gasdüse bzw. einen anderen Brennertyp umgestellt werden, bei der die Absaugung weiter hinten platziert ist und somit weniger Einfluss auf den Lichtbogen ausübt, da der Prozess besser sichtbar ist.

Haben Sie weitere Fragen, wie Sie mit Absaugbrennern richtig schweißen können? Wir beraten Sie gern!

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Themen: Manuelles Schweißen, Basiswissen, Schweißrauchabsaugung