Messung komplexer 3D-Formen von Schweißraupen

Vorgeschriebene Abmessungen und Form der Schweißraupen

Die optimalen Abmessungen für Schweißraupen sind genormt, und es ist wichtig, dass die Anforderungen an die Schweißraupenform während der Entwicklung, der Konstruktion und des gesamten Produktionsprozesses erfüllt werden.

Im Folgenden finden Sie einige gängige vorgeschriebene Abmessungen:

• Nahttiefe – Die Mindesttiefe der Schweißraupe.
• Einbrandtiefe – Der Abstand vom tiefsten Punkt des geschmolzenen Grundwerkstoffs und seiner Oberfläche.
• Nahtlänge – Die Mindestlänge von der Schweißnaht am Wurzelpunkt der Verbindung bis zum Schweißnahtgrund.

Bei der in der Abbildung unten gezeigten Schweißnaht ist der Beurteilungsmaßstab für die optimale Breite der Schweißraupe zum Beispiel, ob die Nahtlänge 80% oder mehr der Tiefe des dünneren Grundwerkstoffs beträgt oder nicht. Wenn die Tiefe des dünneren Grundwerkstoffs 20 mm beträgt, ist eine Nahtlänge von etwa 16 mm erforderlich, die die Breite der Schweißraupe bestimmt.

Abmessungen der Schweißraupen und Schweißstrom

Beim Lichtbogenschweißen ist der Schweißstrom ein Faktor, der die Abmessungen der Schweißraupen beeinflusst. Ein größerer Strom erzeugt größere Schweißraupen, während ein kleinerer Strom kleinere Schweißraupen erzeugt. Wenn die Schweißraupe nicht den geforderten Abmessungen oder der Form entspricht, müssen die Schweißbedingungen korrigiert werden, z. B. der Schweißstrom oder die Bewegungsgeschwindigkeit des Schweißbrenners.

Überlappung

Erscheinungsbild:

Von Überlappung spricht man, wenn das geschmolzene Metall, das auf die Oberfläche des Grundwerkstoffs überläuft, abkühlt und als Schweißraupe erstarrt, ohne mit dem Grundmetall zu verschmelzen.

Ursache:

Die Überlappung wird durch eine niedrige Schweißgeschwindigkeit und eine übermäßige Zufuhr von Schweißgut verursacht. Die Überlappung bei einer Kehlnaht wird durch das Abtropfen von überschüssigem geschmolzenem Metall aufgrund der Schwerkraft verursacht.

Unterfüllung

Erscheinungsbild:

Unterfüllung liegt vor, wenn nicht genügend Zusatzwerkstoff in der Schweißnaht vorhanden ist, sodass die Gesamtdicke der Schweißnaht geringer ist als die Dicke des Grundwerkstoffs.

Ursache:

Unterfüllung wird durch falsche Schweißbedingungen (Schweißstrom oder -geschwindigkeit) verursacht.

Hinterschneidung

Erscheinungsbild:

Eine Hinterschneidung ist eine Rille, die sich am Schweißnahtgrund bildet, wenn auf Grundwerkstoff oder eine vorherige Schweißnaht geschweißt wird.

Ursache:

Eine Hinterschneidung wird in der Regel durch zu hohe Schweißströme oder -geschwindigkeiten verursacht.

Vertiefungen

Erscheinungsbild:

Vertiefungen sind Oberflächenmängel, die entstehen, wenn sich im Schweißgut Gashohlräume bilden, sich verfestigen und beim Entweichen des Gases ein Loch in der Oberfläche der Schweißraupe erzeugen. Gashohlräume, die sich innerhalb der Schweißraupe verfestigen, sind interne Mängel, die als Lunker bezeichnet werden.

Ursache:

Zu den Ursachen für Vertiefungen gehören Herausforderungen mit dem Schutzgas, unzureichendes Desoxidationsmittel, Öl, Rost, Beschichtungen oder andere Stoffe, die an der Oberfläche des Grundwerkstoffs haften, sowie Feuchtigkeit im Material.

Rissbildung

Arten und Erscheinungsbilder:

Unter Rissbildung versteht man Risse, die sich in einer heißen Schweißnaht unmittelbar nach dem Schweißen bilden. Die Risse werden grob in Erstarrungsrisse und Verflüssigungsrisse unterteilt. Erstarrungsrisse treten auf, wenn die Schweißnaht erstarrt. Verflüssigungsrisse treten beim Mehrlagenschweißen auf, wenn die vorherige Schweißschicht durch anschließendes Schweißen aufgeschmolzen wird. Je nach Lage und Form werden die Risse als Längsrisse, Grundrisse, Querrisse oder Kraterrisse klassifiziert.

Neben den Mängeln, die an der Form und dem Erscheinungsbild zu erkennen sind, gibt es weitere Mängel, die die Festigkeit der Schweißverbindung beeinträchtigen.

• Unvollständiges Einbrennen – wenn die Einbrandtiefe aufgrund unzureichender Erhitzung nicht die erforderliche Tiefe erreicht
• Unvollständiges Verschmelzen – wenn das geschmolzene Metall an einer bestimmten Stelle nicht mit dem Grundwerkstoff verschmilzt.

Da es sich hierbei um interne Mängel handelt, ist eine Prüfung anhand von Querschnittsproben erforderlich.

Vorteil 1: Die 3D-Form der gesamten Messobjektoberfläche kann mit einer einzigen Messung präzise und vollständig in wenigen Sekunden erfasst werden

Die Modellreihe VR erfasst Oberflächendaten in nur einer Sekunde. Dies ermöglicht eine hochpräzise und sofortige Messung und quantitative Beurteilung der 3D-Formen von komplexen Schweißraupen.
Die maximalen und minimalen Unregelmäßigkeiten der Oberfläche können in einer leicht verständlichen Farbkarte angezeigt werden, womit die Stellen, an denen Defekte aufgetreten sind, leicht identifiziert werden können. Es ist zudem möglich, detaillierte Profildaten zu erfassen, indem eine beliebige Stelle auf dem Messobjekt angegeben wird, z. B. die Position von Mängeln.
Selbst nach der Messung können Profildaten für andere Bereiche aus früheren 3D-Scandaten gewonnen werden, sodass das Messobjekt nicht mehr erneut gescannt werden muss. Darüber hinaus können Messdaten von mehreren Messobjekten nebeneinander verglichen werden und die gewünschten Bedingungen können auf mehrere Datensätze gleichzeitig angewendet werden. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung des Zeitaufwands und einer verbesserten Arbeitseffizienz.

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Vorteil 2: Die Bedienung ist anwenderfreundlich und die Messung kann auch von ungeübten Anwendern durchgeführt werden, ohne dass es zu anwenderspezifischen Abweichungen kommt

Die Messung von 3D-Formen kann ganz einfach durchgeführt werden, indem Sie das Messobjekt auf den Objekttisch legen und die Aufnahme starten. Diese Modellreihe umfasst die neue „Smart Measurement“-Funktion, die den Messbereich automatisch konfiguriert und den Objekttisch entsprechend der Größe des Messobjekts bewegt. Damit entfällt die Arbeit, die bislang für die Einstellung der Messlänge und des Z-Bereichs erforderlich war.

Die große Auswahl an Hilfswerkzeugen ermöglicht eine einfache und intuitive Konfiguration der gewünschten Messungen.
Zusätzlich zur einfachen Konfiguration ermöglichen die Hilfswerkzeuge eine einfache Bedienung des Systems, sodass selbst ungeübte Anwender, die mit Messungen nicht vertraut sind, Formen in nur einer Sekunde präzise messen können. Dadurch kann die Anzahl der Proben nicht nur in der Forschungs- und Entwicklungsphase und für Tests zum Festlegen der Bedingungen, sondern auch für die Messung und Prüfung von Produkten bei der Serienfertigung problemlos erhöht werden.

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