Schweißspritzer verstehen: Ursachen und effektive Reduzierungstechniken

Was sind Schweißspritzer?

Schweißspritzer bestehen aus Tröpfchen aus geschmolzenem Metall oder nicht-metallischem Material, die während des Schweißprozesses verstreut oder spritzen. Diese kleinen heißen Materialstücke können auf die Werkbank oder den Boden fliegen und fallen, während andere am Grundwerkstoff oder umliegenden metallischen Materialien haften bleiben. Sie sind leicht zu erkennen, da sie beim Erstarren runde, kleine, kugelförmige Substanzen sind.

Schweißspritzer treten meist beim Metall-Schutzgasschweißen (GMAW/MIG/MAG) auf. In übermäßigen Mengen können Schweißspritzer in einem Ofen recycelt werden, um feste Strukturen zu erhalten.

Die Qualität des Materials, das Sie schweißen, bestimmt maßgeblich, wie viel Spritzer erzeugt werden. Dies reicht von der Zusammensetzung des Metalls über seine Beschichtung bis hin zur Sauberkeit seiner Oberfläche.

Spritzer sind ein Albtraum für viele Schweißer, und obwohl Sie sie nicht vollständig vermeiden können, können Sie sie erheblich minimieren. Während Sie über jede Ursache lesen, nutzen Sie die bereitgestellten Lösungen, um deren Wirkung für ein schmerzfreies Schweißerlebnis zu reduzieren.

Was sind die Ursachen von Schweißspritzern und wie reduziert man sie?

Schweißspritzer werden allgemein durch Störungen des Schweißpools verursacht. Diese Partikel sind ein Ärgernis für das Engineering-Design, da sie die Oberfläche des Grundmetalls beeinträchtigen, wenn sie haften.

Sie können auch Verletzungen in der Werkstatt verursachen, wenn der Schweißer keine Sicherheitsvorkehrungen trifft. Schweißspritzer können in Industrien, die mit Öl umgehen, gefährlich sein. Die häufigsten Ursachen für Schweißspritzer sind:

• Zu langer Lichtbogen
• Zu kurzer Lichtbogen
• Sauberkeit der Grundwerkstoffoberfläche
• Wahl des Schutzgases (CO2-Schweißen erzeugt mehr)
• Schweißen unter falschem Winkel
• Ungleichgewicht zwischen Spannung und Stromstärke
• Falsche Drahtvorschubgeschwindigkeit

Die Marken, Schäden, Risse oder Poren, die auf der Oberfläche des Grundwerkstoffs zurückbleiben, können Korrosion auslösen.

1. Metallzusammensetzung

Einige Metalle sind nicht für das Schweißen ausgelegt. Sie haben Bestandteile, die mit unterschiedlicher Festigkeit hinzugefügt wurden, die keine Schweißbarkeit beinhalten. Andere werden als schweißbare Metalle verkauft, werden aber so kostengünstig wie möglich hergestellt, mit billigen Zusätzen in der Kernfertigungsmischung.

Wenn Sie sich über Schweißspritzer Sorgen machen, verwenden Sie keinen dieser Metalle. Obwohl kostengünstige Materialien verlockend sind, verursachen die Verunreinigungen und nicht schweißbaren Bestandteile, die sie enthalten, oft übermäßige Spritzer beim Schweißen.

Wie man verhindert: Diese Materialien sind die falsche Wahl zum Schweißen. Ein neues Metall zu finden, ist der einzige Weg, die Spritzer in diesem Fall zu minimieren. Wenn diese Materialien alles sind, was Sie haben, und Sie den Job erledigen müssen, folgen Sie dem Abschnitt „Andere Lösungen“, um die Auswirkungen der Spritzer auf Ihr Projekt zu reduzieren.

2. Metallbeschichtung

Während der richtige Materialtyp entscheidend für minimale Spritzer ist, erfordert ein Projekt manchmal eine bestimmte Beschichtung, die das Metall vor dem Schweißen bedeckt. Dies umfasst verzinkte Beschichtungen, jede Metallbeschichtung wie Zink (Elektroverzinkung), Chrom, Farbe, Gummi und alles andere, die die Metalloberfläche bedeckt.

Grundsätzlich gilt: Je reiner das zu schweißende Material, desto sauberer die Schweißnaht, was zu weniger Spritzern führt. Einige Beschichtungen wie vorgrundierter Stahl aus dem Regal wurden ohne Schweißverunreinigungen entwickelt, was bedeutet, dass sie nicht zu Spritzerproblemen beitragen, aber die Mehrheit wird Ihr Leben schwierig machen, wenn sie unbehandelt bleiben.

Wie man verhindert: Schleifen Sie die Beschichtung dort ab, wo Sie schweißen werden. Die Schicht wird beim Schweißen wegschmelzen, aber das Abschleifen vor dem Schweißen bietet eine reine Oberfläche zum Arbeiten, was viel weniger Spritzer erzeugt. Schleifen Sie mindestens 3/4 Zoll (ca. 19 mm) um die Schweißstelle herum ab. Die intensive Hitze wird alles in der Nähe verbrauchen und selbst dann übermäßige Spritzer erzeugen, wenn es nicht direkt in der Schweißnaht ist.

3. Schmutziges Metall

Genau wie Bestandteile innerhalb des Metalls und Beschichtungen, die die Oberfläche bedecken, Schweißprobleme verursachen, ist Schmutz ein signifikanter Beitrag zu Spritzern. Ob es Öl, Fett, Markierstiftlinien oder etwas Staub ist, es wird sich nicht gut mit Ihrer Schweißnaht verbinden und Spritzerprobleme verursachen.

Wie man verhindert: Reinigen Sie vor dem Schweißen. Schweißen ist ein unkomplizierter Prozess, der minimale Spritzer erzeugen sollte, wenn die gesamte Vorbereitungsarbeit zuerst erledigt wird, und Reinigung ist ein entscheidender Aspekt davon. Es braucht nicht viel. Ein schnelles Abwischen mit einem Lappen, bevor Sie die Hitze aufdrehen, hilft, eine glatte Schweißnaht zu gewährleisten und die Spritzer auf ein Minimum zu reduzieren.

4. Schweißzusatzwerkstoff

Qualitativ hochwertiges Material erzeugt qualitativ hochwertige Schweißnähte, und qualitativ hochwertige Schweißnähte haben minimale Spritzer. Wenn Sie das richtige Metall kaufen, aber keinen qualitativ hochwertigen Fülldraht oder Stäbe, sind Sie wieder bei null mit Spritzerproblemen.

Minderwertiger Füllwerkstoff

Man bekommt, wofür man bezahlt, und wenn Sie Spritzer loswerden wollen, lohnt es sich, einen qualitativ hochwertigen Füllwerkstoff zu wählen. Unabhängig von der Schweißdisziplin müssen die Verbrauchsmaterialien, die Sie verwenden, die richtige Zusammensetzung haben, um saubere Schweißnähte zu erzeugen.

Wie bei den Grundwerkstoffen ist es für Unternehmen günstiger, Füllprodukte durch Hinzufügen von Komponenten herzustellen, die nichts mit Schweißen zu tun haben. Sie erfüllen immer noch ihren Zweck, schweißbar zu sein und Ihrer Schweißnaht Füllmaterial hinzuzufügen, aber zusätzliche Spritzer sind ein typisches Ergebnis des Kompromisses.

Wie man verhindert: Recherchieren Sie die Qualität der Füllwerkstoffe, die Sie verwenden möchten, bevor Sie kaufen. Kaufen Sie nicht einfach das günstigste, um Geld zu sparen, oder sogar das teuerste, um das Beste zu bekommen. Recherchieren Sie die verschiedenen Typen und stellen Sie sicher, dass das, was Sie kaufen, ein Qualitätsprodukt ist, das die wenigsten Spritzer erzeugt.

Verunreinigter Füllwerkstoff

Schweißer lassen ihre Verbrauchsmaterialien ohne Abdeckungen herumliegen. Sie werden mit Öl, Schmutz und Staub verunreinigt und können durch Inaktivität anfangen zu rosten. Schmutz und Rost, die direkt in die Schweißnaht gelangen, verursachen übermäßige Spritzer.

Wie man verhindert: Kümmern Sie sich um Ihre Verbrauchsmaterialien, indem Sie sie abdecken, wenn sie nicht verwendet werden. Edelstahl-Füllstäbe sind nicht so kritisch, weil sie nicht rosten, aber wenn sie draußen liegen, stellen Sie sicher, dass Sie sie vor dem Schweißen abwischen. Stahlstaub kann jedoch Edelstahlstäbe rosten lassen und Schweißnähte verunreinigen. Wenn Sie Stahl schleifen, halten Sie Edelstahlstäbe fern.

Auch wenn die meisten MIG/MAG-Drahtspulen abgedeckt sind, sollte der Draht immer in einer Tasche aufbewahrt werden, wenn er nicht verwendet wird, es sei denn, er wird häufig verwendet oder der Spulendeckel ist versiegelt. Feuchtigkeit kann sich auf der Spule ansammeln, wenn sie zu lange ohne Abdeckung liegt, was zur Rostbildung führt.

SMAW (Stab- oder Lichtbogenschweißen) Stäbe sind weniger kritisch, da der Flussmittel auf dem Stab eine einzigartige Art hat, Verunreinigungen wie Luft und andere Unreinheiten aus Schweißnähten zu entfernen. Nasse oder ölige Stäbe erzeugen jedoch viel mehr Spritzer, daher lohnt es sich trotzdem, diese in einer Tasche oder einem Behälter aufzubewahren.

5. Schweißgeräteeinstellungen

Wenn Sie qualitativ hochwertigen Stahl mit den besten Verbrauchsmaterialien dafür kaufen, alles makellos reinigen und in eine Schweißnaht eintauchen, unter der Annahme, dass alles gut wird, können Sie trotzdem schreckliche Spritzer bekommen. So notwendig die Qualität der verwendeten Materialien auch ist, wenn Ihre Schweißgeräteeinstellungen falsch sind, haben Sie das gleiche Problem.

MIG/MAG-Einstellungen

Eine häufige Ursache für MIG/MAG-Schweißspritzer ist übermäßige Geschwindigkeit oder Unregelmäßigkeit bei Ihrem Drahtvorschub. Spritzer treten auf, wenn der Fülldraht in den Schweißpool eintritt. Der massive Draht schmilzt aufgrund der extremen Hitze schnell. Während er schmilzt, wird der Fülldraht flüssig und bildet den Pool.

Wenn der Draht heiß genug ist, bevor er den Stahl trifft, wird er sanft mit minimalen Spritzern in den Pool schmelzen. Wenn er zu kalt ist, trifft der Draht den Pool, bevor er schmilzt, und spritzt ihn, was ein Knacken und Spritzen mit Spritzern verursacht, die herausfliegen.

Die Schweißgeräteeinstellungen müssen heiß genug sein, damit der Draht vor dem Aufprall auf den Pool mit einem gesunden Tempo schmilzt. Wenn er zu heiß ist, schmilzt der Draht zu weit vom Pool entfernt, was Spritzer durch den großen Abstand zwischen dem Pool und dem verflüssigenden Metall verursacht, das sich auf den Pool zubewegt. Es kann auch eine klebrige Düse erzeugen, wenn der Draht in ihrer Nähe schmilzt.

Rückstände bauen sich auf, was zu einer inkonsistenten Vorschubrate führt, da der Draht klebt. Dies führt zu weiteren Spritzern. Beachten Sie, dass die Hitze Ihrer Schweißnaht durch Erhöhen oder Verringern der Stromstärke und Spannung Ihrer Schweißnähte bestimmt wird.

SMAW-Einstellungen

Dasselbe Prinzip gilt für SMAW-Schweißen. Ihre Hitze muss für die Stablänge und Materialstärke richtig sein. Wenn Ihr Schweißen zu kalt ist, wird es keine glatte Konsistenz in Ihrer Schweißnaht geben. Es wird zwischen Schweißen und Kleben hin- und herspringen, was übermäßige Spritzer, eine hässliche Schweißnaht und insgesamt Frustration im Prozess verursacht.

Wenn Ihr Schweißen zu heiß ist, können Sie eine konsistente Schweißnaht erzeugen, aber Sie müssen viel schneller fahren, um Durchbrennen oder das Erzeugen eines Unterschnitts zu vermeiden. Übermäßige Geschwindigkeit erhöht den Spritzerspray. Die Aufrechterhaltung einer konsistenten Hitze, die perfekt für die Plattenstärke und Stäbe ist, erzeugt die sauberste Schweißnaht.

Wie man verhindert: Um sicherzustellen, dass Ihr Schweißgerät nicht zu Spritzerproblemen beiträgt, üben Sie an sauberem Schrottmetall, um Ihre MIG/MAG- und SMAW-Schweißgeräteeinstellungen anzupassen, bis Sie sie verfeinert haben. Es ist hilfreich zu wissen, was die empfohlenen Einstellungen des Schweißgeräts und der Verbrauchsmaterialien für Ihr Projekt sind (auf dem Schweißgerät oder der Verbrauchsmaterialverpackung zu finden), aber verlassen Sie sich nicht darauf, wenn es immer noch Spritzer gibt. Beim Schweißen bedeuten die Variablen der Realität, dass Ihr eigener Versuch und Irrtum oft die beste Option ist, wenn die Dinge nicht richtig laufen.

6. Schweißertechnik

Als ich in der Werkstatt anfing, stellte mein Chef das Schweißgerät mit den idealen Einstellungen für den Job ein. Ich hatte alle meine Teile zum Schweißen gründlich vorbereitet und sie makellos gereinigt. Doch als ich selbstbewusst in das Projekt einstieg, spritzte die Schweißnaht auf mich und verursachte ein Chaos am gesamten Rahmen.

Ich hatte alles richtig, außer die richtigen Techniken zum Schweißen zu kennen. Die Lektion, die ich lernte, war, nicht die grundlegende Wurzel der richtigen Schweißtechnik zu vergessen: Sie sollten alles gut vorbereiten, aber das Erlernen der richtigen Methoden ist ebenso entscheidend.

MIG/MAG-Techniken

Wenn Sie mit einer MIG/MAG-Pistole unter einem Winkel von 20° oder mehr auf das Metall feuern, erwarten Sie nicht, dass es nicht mit Spritzern abspritzt. Den richtigen Winkel zu bekommen, ändert nicht nur die Penetration und Form Ihrer Schweißnaht, sondern ist auch ein entscheidender Faktor dafür, wie viele Spritzer Sie erzeugen. Der Führungswinkel (Travel Angle) ist nützlich, aber je steiler der Winkel über 15° hinaus ist, desto mehr Spritzer werden Sie haben.

Wie erwähnt, minimiert Konsistenz in der Drahtgeschwindigkeit Spritzer. Ebenso sorgen Konsistenz in der Vorschubgeschwindigkeit und eine ruhige Hand für eine saubere Schweißnaht. Je konsistenter Sie mit der Technik sein können, die Ihre Schweißnaht erfordert, desto weniger Spritzer werden auftreten. Finden Sie den richtigen Winkel, die richtige Geschwindigkeit und Linie, und bleiben Sie dabei.

Stellen Sie sicher, dass die Technik, die Sie verwenden, für die Art der Schweißnaht und das Material korrekt ist. Ein Beispiel dafür ist das Schieben oder Ziehen Ihres Schweißpools. Wenn Ihre Schweißnaht hohe und konsistente Wärmezufuhr erfordert, ist das Ziehen Ihrer Schweißnaht (Bewegen mit dem Brenner weg von Ihrer Fahrtrichtung angewinkelt) der richtige Weg.

Wenn die Schweißnaht mehr Wärmeverteilung erfordert, anstatt lokalisierte Wärmezufuhr, ist das Schieben (angewinkelt in die Richtung, in die Sie sich bewegen) der richtige Weg. Die falsche Technik für die Anforderungen Ihrer Schweißnaht wird übermäßige Spritzer erzeugen.

SMAW-Techniken

Im Gegensatz zum MIG/MAG-Schweißen gibt es weniger SMAW-Techniken, die Spritzerergebnisse bestimmen, aber Ziehen erzeugt beispielsweise mehr Spritzer als Schieben. Wenn Sie schieben können, dann schieben Sie, aber denken Sie daran, nicht nur an einer Technik festzuhalten, weil sie typischerweise weniger Spritzer erzeugt. Die richtige Methode für die korrekte Schweißnaht ist auch beim SMAW entscheidend für weniger Spritzer.

Stellen Sie sicher, dass Ihre Vorschubgeschwindigkeit korrekt ist, und fahren Sie schnell genug für eine saubere Schweißnaht, aber denken Sie daran, dass mit mehr Geschwindigkeit mehr Spritzer einhergehen. Finden Sie die richtige Schweißrate und bleiben Sie konsequent dabei, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

7. Schutzgas

Gas ist ein weiteres entscheidendes Element bei Spritzerproblemen. Die Art des Gases, das Sie verwenden, kann einen immensen Einfluss darauf haben, wie sauber Ihre Schweißnaht ist, was die Menge der erzeugten Spritzer beeinflusst. Es gibt verschiedene Gase, die Sie zum Schutz Ihres MIG/MAG-Schweißens verwenden können, aber Argon und CO2 sind die häufigsten und besten.

Reines CO2: Reines CO2 ist ein günstigeres Gas zum Kaufen. Es schützt gut und erleichtert tiefe Penetration, ist aber dafür bekannt, viel mehr Spritzer als Argon zu erzeugen.

Reines Argon: Reines Argon wird hauptsächlich zum MIG/MAG-Schweißen von Aluminium (eine Legierung mit minimalen Spritzerproblemen) und für WIG-Schweißen von rostfreiem Stahl verwendet. Es erzeugt keine qualitativ hochwertigen MIG/MAG-Schweißnähte in Stahl und hat einen Effekt ähnlich wie reines CO2 mit schlechten Spritzern.

Argon und CO2 Mischung: Verschiedene Mischungen sind für unterschiedliche Arten von MIG/MAG-Schweißen am besten, einschließlich 95 % Argon, 5 % CO2 bis 80 % Argon, 20 % CO2, mit einigen Kombinationen dazwischen. Je dicker der Stahl ist, desto höher sollte der CO2-Anteil sein. Wenn Sie die richtige Mischung für Ihre Dicke wählen, erreichen Sie die glatteste Schweißnaht mit den wenigsten Spritzern.

Wie entfernt man Spritzer?

Während die obigen Lösungen zur Minimierung von Spritzern aus Ihrem Schweißen signifikante Ergebnisse haben werden, gibt es normalerweise immer noch einige Spritzer. Was auch immer das Projekt ist, die Spritzer sehen hässlich aus und müssen entfernt werden.

Im Gegensatz zu Aluminium sind Spritzer vom Stahl- und Edelstahlschweißen eine Herausforderung zu entfernen. Diese drei endgültigen Lösungen werden Spritzer nicht stoppen, aber sie werden verhindern, dass sie Ihre Arbeit ruinieren oder Ihre Zeit verschwenden.

Anti-Spray

Dieses nützliche Produkt ist ein ölbasiertes Spray, das Sie über Ihren Schweißbereich auftragen. Es ist so konzipiert, dass es übergeschweißt werden kann, ohne Ihre Schweißqualität zu beeinträchtigen. Es verhindert, dass die Spritzer am Metall haften, und hinterlässt hauptsächlich lose Kugeln auf Ihrem Projekt.

Die meisten davon können entweder abgebürstet oder leicht abgeklopft werden. Es ist ein nützliches Produkt, das Sie schätzen werden, aber es ist nicht perfekt. Einige Spritzer können trotzdem in Ihr Werkstück einschmelzen.

Schweißband (Welding Tape)

Dieses Band ist nicht Ihr gewöhnliches Kunststoffband. Es besteht allgemein aus Aluminium und wird überall dort angebracht, wo Sie Spritzer fernhalten wollen, aber es kann nicht direkt dort verwendet werden, wo Sie schweißen, wie Anti-Spray-Spray.

Es ist eine teure Option, aber für kritische Teile von Projekten, wie eine bearbeitete Oberfläche oder jeden Teil, der nicht beschädigt werden darf, ist dies Ihre perfekte Option. Es kann je nach Bezugsquelle teuer sein, aber es wird alle Spritzer davon abhalten, in die Bereiche einzuschmelzen, wo Sie es anbringen.

Sie können andere Bänder oder Materialien für einen niedrigeren Preis verwenden. Bedenken Sie, dass die meisten Materialien schmelzen, brennen oder sogar Feuer fangen können durch die siedenden Spritzer. Aluminiumband hingegen lässt keine Spritzer durch.

Schlackenmeißel/-hammer

Wenn Sie jede Lösung angewendet haben, um die perfekte Schweißnaht zu erzeugen, und es immer noch ein paar Spritzerflecken auf Ihrem Werkstück gibt, ist ein Schlackenmeißel/Hammer die beste Lösung. Mit Feder im Griff und einem kalten Meißelkopf wird ein Schlackenhammer alles, was auf Ihrem Job übrig ist, leicht abklopfen. Es ist schnell, einfach und hinterlässt wenig Spuren der Spritzer.

Winkelschleifer

Der beste Freund des Schweißers mit einer Fächerscheibe ist ein weiterer großartiger letzter Ausweg. Er wird den Rückstand nicht wie ein Schlackenhammer abklopfen, aber er wird ihn zu einem sauberen Finish wegschleifen. Wenn Sie ohnehin einige Nachbearbeitungsschliffe am Projekt machen müssen, kann es schnell gehen, den Schlackenhammer zu vergessen und die betroffene Oberfläche kurz zu bearbeiten, während Sie bereits andere Bereiche schleifen.