12.05.2021
Praxistipp
Schweißgeräte richtig kühlen
Häufig ist zu beobachten, dass beim Schweißen Wasser als Kühlmittel für den Schweißbrenner genutzt wird. In diesem Praxistipp von ABICOR BINZEL erfahren Sie, warum Sie das unbedingt vermeiden sollten, wenn Ihnen Ihr Schweißbrenner am Herzen liegt und Sie Brennerausfälle vermeiden möchten.
1. Der Zersetzungsprozess des Schweißbrenners wird durch Wasser gefördert
Wie andere Substanzen auch, besitzt Wasser eine Leitfähigkeit für das Übertragen von Elektrizität. Diese Leitfähigkeit, die auch Konduktivität oder umgangssprachlich „Leitwert“ genannt wird, wird in der Maßeinheit Siemens pro Meter (S/m) oder Mikrosiemens pro Zentimeter (µS/cm) angegeben. Der Leitwert ist gleichzeitig der Kehrwert des elektrischen Widerstands. Widerstand und Leitwert sind somit voneinander abhängig: Je höher der elektrische Widerstand ist, desto niedriger ist der Leitwert. Ist der Leitwert hoch, ist der elektrische Widerstand entsprechend gering.
Der Leitwert von Wasser ist nicht immer gleich, sondern hängt von der Wasserquelle ab:
- In Reinstwasser ≤ 1,1 µS/cm bei 20 °C sind so gut wie keine Fremdstoffe enthalten. Doch erst durch Fremdstoffe wie Sulfate, Carbonate oder Chloride wird Wasser leitfähig. Reinstwasser hat dementsprechend so gut wie keine Leitfähigkeit.
- Die Leitfähigkeit von Leitungswasser = 250 bis 1.000 µS/cm hängt vom Härtegrad des Wassers ab.
Grundsätzlich gilt: Je gesättigter das Wasser mit Teilchen bzw. Fremdstoffen ist, desto höher ist der Leitwert in Mikrosiemens und umso höher ist die elektrische Leitfähigkeit des Wassers.
Was hat das nun mit dem Kühlmittelsystem und dem Schutz des Schweißbrenners zu tun?
In den meisten Fällen, in denen Wasser als Kühlmittel im Kühlsystem verwendet wird, handelt es sich wahrscheinlich um Leitungswasser. Im Kühlkreislauf selbst werden Werkstoffe mit unterschiedlichen elektrochemischen Potenzialen eingesetzt. Wird nun zum Schweißen ein flüssiggekühlter Schweißbrenner verwendet, fließt Strom durch das Leitungswasser und es kommt zu einer chemischen Reaktion, die einen Auflösungsprozess in Gang setzt: „unedlere“ Werkstoffe wie Messing werden aufgelöst und in Richtung der „edleren“ Werkstoffe wie Kupfer transportiert.
Wenn also zum Beispiel ein flüssiggekühlter MIG/MAG-Schweißbrenner mit Leitungswasser gekühlt wird, fließt dieses an einem stromführenden Kabel, Anschlüssen, Kühlleitungen etc. vorbei und verursacht an genau diesen Stellen einen Zersetzungsprozess, der auch als elektrochemische Korrosion bezeichnet wird. Sie führt dazu, dass sich von den Kabeln, Anschlüssen etc. Partikel lösen, die schließlich den Brenner verstopfen und zu dessen Ausfall führen können. Auch die Stromquelle und weitere Bestandteile des Brennersystems werden durch die elektrochemische Korrosion nach und nach zersetzt, sodass Leistungswasser keinesfalls als Kühlmittel verwendet werden sollte.
2. Gefrorenes Wasser verursacht ein Zerplatzen des Schweißbrenners
Ein weiterer Aspekt, der dagegenspricht, Wasser als Kühlmittel einzusetzen, betrifft die Umgebungstemperatur. Flüssiggekühlte Schweißbrenner werden auch draußen oder bei winterlichen Temperaturen verwendet. Liegen diese Temperaturen im Minusbereich, bringt das Leitungswasser den Brenner und die Bestandteile des Kühlsystems zum Platzen. Auch destilliertes Wasser ist bei niedriger Umgebungstemperatur keine brauchbare Alternative für das Kühlsystem, da es keinen Frostschutz enthält und somit dem Platzen des Brenners nicht vorbeugt.
3. Wasser als Kühlmittel zerstört die Brennerperipherie des Schweißgeräts
Wenn Wasser als Kühlmittel genutzt wird, schadet das nicht nur dem Schweißbrenner, sondern auch allen weiteren Geräten und Teilen, die an das Kühlsystem angeschlossen und somit Teil des Kühlkreislaufs sind. Durch die elektrochemische Korrosion kann es dann zu Funktionsstörungen, Effizienzverlusten und sogar zum Totalausfall kommen. Deutliche Anzeichen für einen beginnenden Zersetzungsprozess sind Sedimente oder Schwebstoffe in der Kühlflüssigkeit, braun gefärbtes Wasser oder eine verstopfte Pumpe.
Wenn nicht Wasser, was dann?
Die einzig richtige Methode, einen flüssiggekühlten Schweißbrenner zu kühlen, besteht darin, ein technisch geeignetes Kühlmittel zu verwenden. ABICOR BINZEL hat dafür gleich drei Produkte im Angebot: Die Kühlmittel BTC-15, BTC-20 NF und BTC-50 NF, wobei BTC für BINZEL Torch Cooling steht.
Abhängig vom Produkttyp können diese Kühlmittel bei Temperaturen von minus 12 bis minus 45 Grad Celsius verwendet werden. BTC-20 NF und BTC-50 NF erfüllen darüber hinaus den NF-Standard und sind somit nicht brennbar. Alle drei Kühlmittelsorten besitzen zudem einen extrem niedrigen Leitwert von maximal 4 µS. Dadurch wird die elektrochemische Korrosion an allen Metallteilen des Kühl- und Brennersystems deutlich reduziert. Der positive Effekt dieser Schutzwirkung ist eine wesentlich längere Lebensdauer aller Komponenten des Kühlsystems.
Wichtig ist der regelmäßige Austausch des Kühlmittels
Alle Kühlmittel altern, das heißt, sie überschreiten nach einer gewissen Zeit die empfohlene Leitfähigkeit. Daher ist es wichtig, Kühlmittel regelmäßig auszutauschen. Wann ein Austausch erforderlich ist, hängt von der Einschaltdauer und der Einsatzhäufigkeit des Brenners ab. Davon ausgehend überprüfen Sie die Leitfähigkeit des Kühlmittels idealerweise zwischen einmal pro Monat und einmal pro Quartal. Berücksichtigen Sie dabei die folgenden Werte im Hinblick auf die Leitfähigkeit:
- MIG/MAG: über 350 µS/cm
- WIG: über 250 µS/cm
- Plasma: über 30 µS/cm
Sind diese Werte erreicht, sollte das Kühlmittel ausgetauscht werden. Als Messgerät empfiehlt sich zum Beispiel das Primo 5 von Hanna Instruments, das auch bei ABICOR BINZEL erhältlich ist. Das Gerät wird einfach am Kühlgerät oder der Stromquelle in den Einfüllstutzen für die Kühlflüssigkeit eingetaucht und der Messwert dann auf dem Display abgelesen. Vergessen Sie aber nicht, das Messgerät regelmäßig zu kalibrieren!
(Quelle: Alexander Binzel Schweisstechnik GmbH & Co. KG)
