13.04.2023
Fachbeitrag
Auch Beim WIG-Schweißen ist die Schweißrauchabsaugung unverzichtbar
Beim WIG-Schweißen entstehen in der Regel fast keine sichtbaren Schweißdämpfe. Deshalb hat das WIG-Schweißen den Ruf ein sehr sauberer Prozess zu sein. Aber stimmt das wirklich? Die Schweißrauchentwicklung beim WIG-Schweißen ist zwar gering, kann es aber dennoch in sich haben. Wir erklären, welche Faktoren zu beachten sind und wie eine WIG-Absaugung für Abhilfe sorgt.
Sauberes Schweißverfahren? Nicht wirklich!
WIG-Schweißen ist meist dann das Schweißverfahren der Wahl, wenn Edelstahl oder Aluminium verschweißt wird und die Nähte besonders hochwertig sein müssen oder sichtbar bleiben. Vergleicht man das WIG-Schweißen mit dem MIG/MAG-Schweißverfahren, dann ist es eher langsam, die Schweißnähte sind gleichmäßiger und es entstehen weniger Schweißspritzer. Während des Prozesses bildet sich demzufolge auch weniger Schweißrauch. Daraus schließen viele Anwender, dass WIG-Schweißen ein sauberer Prozess sei, bei dem weniger Schutzmaßnahmen nötig wären. Damit liegen sie allerdings falsch!
Denn es kommt nicht nur auf die Schweißrauchmenge an. Auch die eingesetzten Zusatzwerkstoffe, das Material, aus dem die Werkstücke sind und die gewählte Wolframelektrode spielen eine große Rolle, wenn es um die Schädlichkeit des Schweißrauches geht. Nur wenn alle Faktoren gemeinsam betrachtet werden, entsteht ein vollständiges Bild der Gefahren beim WIG-Schweißen. Und erst dann kann entschieden werden, ob Schutzmaßnahmen wie etwa eine WIG-Absaugung sinnvoll sind oder nicht.
Krebserzeugende Stoffe: Gefahr lauert in Grundmaterial und Zusatzstoffen
Als beliebtes Schweißverfahren für rostfreien Stahl (Edelstahl) müssen beim WIG-Schweißen die Bestandteile von Edelstahllegierungen berücksichtigt werden. Die häufigsten in allen Edelstahlgruppen sind Chrom und Nickel. Aus diesen Elementen entstehen während des Schweißprozesses Nickeloxid und Chrom(VI)-Verbindungen. Diese können die Atemwege reizen, das Nervensystem schädigen und gelten auch als Ursache von Krebs. Um Schweißerinnen und Schweißer vor schweren Gesundheitsgefahren zu schützen, ist deshalb beim Fügen von hochlegierten Stählen ein W3-zertifiziertes Absauggerät notwendig.
Neben dem Grundmaterial können auch Zusatzwerkstoffe eine Gefahrenquelle sein. Sie werden oft verwendet, um die Schweißnaht korrosionsbeständiger zu machen. Allerdings sind auch diese meist hochlegiert und enthalten Chrom und Nickel. Damit sind die Schweißerinnen und Schweißer nochmals mehr dem gefährlichen Nickeloxid und Chrom(VI)-Verbindungen ausgesetzt.
Mit der folgenden Tabelle können Sie das geeignete Absauggerät für jede Schweißaufgabe finden. Sie zeigt, welche Schweißrauchklasse für welche Art von Legierung erforderlich ist:
| Schweißrauchklasse | Abscheidegrad (%) | Verwendung für |
| W1 | ≥ 95 | Unlegierter Stahl, legierter Stahl mit Legierungsbestandteilen z.B. Ni und Cr, niedrig legierter Stahl, x ≤ 5 % |
| W2 | ≥ 98 | Wie W1, zusätzlich legierter Stahl mit Legierungsbestandteilen z.B. Ni und Cr (5 % ≤ x ≤ 30 %) |
| W3 | ≥ 99 | Wie W2, zusätzlich legierter Stahl mit Legierungsbestandteilen z.B. Ni und Cr (hochlegiertet Stahl mit x ≥ 30 % Ni-Basislegierungen) |
WIG-Schweißen: Die richtige Wolframelektrode wählen
Manche Wolframelektroden enthalten radioaktives Thorium. Diese werden beim WIG-Schweißen glücklicherweise nur noch selten verwendet. Denn sie setzen nicht nur beim Anschleifen radioaktiven Staub frei. Darüber hinaus enthält auch der Rauch, der im Schweißprozess entsteht, radioaktives Thoriumoxid. Wenn diese Emissionen eingeatmet werden, kann es schnell zu einer internen Strahlenexposition kommen. Vor allem beim WIG-Schweißen mit Wechselstrom, dem typischen Verfahren bei Aluminium-Werkstoffen, sollte die Exposition mit Thoriumoxid beachtet werden.
Grundsätzlich sind Wolframelektroden ohne radioaktive Eigenschaften zu empfehlen. Es gibt zahlreiche Alternativen mit anderen Oxidzusätzen. Einen Überblick über alle Wolframelektroden und ihre Einsatzbereiche bietet der Blogartikel Praxis-Tipps Schweißen: Wolframelektroden.
Ist es technisch bedingt oder aus anderen Gründen zwingend erforderlich, mit thoriumhaltigen Wolframelektroden zu schweißen, sind deshalb entsprechende Vorsorgemaßnahmen zu treffen. Vor allem beim Anschleifen der Elektroden und beim Schweißen selbst sollte für eine ausreichende Absaugung gesorgt und die Schleif- und Schweißstäube entsprechend entsorgt werden.
Gefahr beim WIG-Schweißen durch Ozon und Reflexionen
Eine weitere Belastung entsteht beim WIG-Schweißen durch Ozon. Diese ist höher als bei anderen Schweißverfahren, weil mit dem WIG-Prozess in der Regel Aluminium und Edelstahl geschweißt wird. Die blanken Oberflächen dieser Materialien reflektieren UV-Strahlung viel stärker als Schwarzstahl, der meist mit MIG/MAG geschweißt wird. Durch diese starke Reflexion entsteht Ozon nicht nur direkt an der Schweißstelle, sondern auch noch in einem gewissen Abstand dazu. Ozon wird gebildet, wenn die UV-Strahlung des Lichtbogens mit dem Sauerstoff in der Luft reagiert. Es gilt laut TRGS 905 als krebserregend und sollte deshalb nicht eingeatmet werden. Beim WIG-Schweißen wird Ozon gerade durch die geringe Schweißrauchentwicklung zum Problem: Je weniger Schweißrauch, desto besser können sich UV-Strahlen ausbreiten und desto größer ist die Ozongefahr. Die sicherste Möglichkeit, dieses Risiko auszuschalten, ist der Einsatz eines Absaugbrenners. Er saugt den Schweißrauch punktgenau dort ab, wo er entsteht.
Dringend erforderlich: Absaugung beim WIG-Schweißen
Auf den ersten Blick scheint es beim WIG-Schweißen nur wenig Gesundheitsgefahren zu geben. Ein genauerer Blick zeigt aber schnell, dass eine WIG-Absaugung wichtig ist, um Schweißerinnen und Schweißer vor den sehr wohl vorhandenen Risiken zu schützen. Schweißrauch und andere Emissionen können auf unterschiedliche Art, beispielsweise mit Absaughauben oder zentralen Absauganlagen entfernt werden. Die wirkungsvollste Methode ist und bleibt aber in jedem Fall die Punktabsaugung direkt an der Entstehungsstelle der Emissionen. Mittlerweile sind diese Absaugbrenner für das WIG-Schweißen genauso hoch entwickelt wie für das MIG/MAG-Schweißen.
Ein Beispiel ist der leichte und einfach zu handelnde xFUME TIG® Absaugbrenner von ABICOR BINZEL. Seine kombinierte Keramik-Schutz- und Absaugdüse hat ein schlankes Frontend für gute Sicht auf den Schweißprozess und eine Form, die für perfekten Zugang zur Schweißstelle ausgelegt ist. Mit einer großen Auswahl an verschiedenen Verschleißteilen lässt er sich an nahezu jede Schweißaufgabe einfach anpassen.
Der Gesundheitsschutz der Schweißerinnen und Schweißer hat immer Priorität. Deshalb ist auch beim WIG-Schweißen die Rauchgas-Absaugung ein Muss und kein Luxus. Der xFUME TIG® Absaugbrenner ermöglicht das ohne spürbare Beeinträchtigung im Handling.
Mehr zum Thema WIG-Schweißen und Absaugung erfahren Sei auch im kostenfreien ABICOR BINZEL Webinar „Unsichtbar, aber gefährlich: Schweißrauch beim WIG-Schweißen“.
(Quelle: Alexander Binzel Schweisstechnik GmbH & Co. KG; Autor: Florian George)
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