Warum ist Kupferdraht schwieriger zu fördern als Stahldraht?
Weil Kupferbasisdrähte wie CuSi3 oder CuAl8 weicher sind. DVS 0938-1 stellt deshalb an Vorschub, Schlauchpaket und Brenner höhere Anforderungen als beim Stahlschweißen.
Beim Löten kommt hinzu, dass der Prozess wenig Spielraum hat. Gelötet wird mit kurzem Lichtbogen und wenig Leistung. Schwankt die Drahtgeschwindigkeit, schwankt sofort die Lichtbogenlänge und mit ihr die Wärme im Blech. Die Folge sind unregelmäßige Nähte, Poren oder angeschmolzenes Blech. DVS 0938-3 nennt bei periodischen Nahtstörungen deshalb als Erstes: Drahtförderung prüfen.
Was braucht der Vorschub?
Einen Antrieb mit konstanter Drehzahl und Rollen, die den weichen Draht nicht verformen. Die üblichen Vier-Rollen-Antriebe mit U-Nut für Stahl reichen laut DVS 0938-1 nicht ohne Weiteres.
- Vorschubrollen: Rollen mit gerundeter Nut wie beim Aluminium. Den Andruck nur so hoch wie nötig einstellen. Zu wenig Andruck lässt die Geschwindigkeit schwanken, zu viel quetscht den Draht.
- Konstante Geschwindigkeit: Der Vorschubmotor muss die eingestellte Geschwindigkeit auch unter wechselnder Last halten.
- Stromquelle: Ändert sich beim Führen des Brenners der freie Drahtüberstand, muss die Quelle schnell nachregeln. Mehr dazu unter MSG-Löten.
Schlauchpaket und Brenner: Wann braucht man Push-Pull?
Ab etwa 4 m Schlauchpaket beim Handlöten und ab 1,5 m am Roboter empfiehlt DVS 0938-1 einen zweiten Antrieb, zum Beispiel am Brenner. Schlauchpakete grundsätzlich so kurz wie möglich halten.
- Kunststoffseele: Für Kupferdraht vorgeschrieben, keine Stahlspirale. Möglichst lückenlos bis an Rollen und Kontaktrohr führen, verschlissene oder verschmutzte Seelen tauschen.
- Roboter: Wassergekühlte Brenner werden empfohlen. Beim Plasmalöten sitzt ein Antrieb nah am Brenner, leichte Zwei-Rollen-Antriebe verbessern dort die Zugänglichkeit.
- Verlegung: Das Schlauchpaket ohne enge Schlaufen verlegen. Jeder Bogen erhöht die Reibung.
Ältere Unterlagen nennen für den Push-Pull-Brenner noch 3 m. Die heute gültige Ausgabe von DVS 0938-1 aus dem Jahr 2012 nennt 4 m für das Handlöten.
Warum sind Sprungmaß und Drall so wichtig?
Weil sie bestimmen, wie der Draht aus dem Kontaktrohr kommt und wo er auf das Blech trifft. DVS 0938-1 verlangt, dass Durchmesser, Sprungmaß und Drall eng toleriert sind.
- Sprungmaß: die Krümmung des frei hängenden Drahts, gemessen als Durchmesser oder Radius einer vollen Windung. Ist es zu klein, drückt der Draht stark an die Wand von Seele und Kontaktrohr.
- Drall: die Verdrehung des Drahts entlang seiner Achse, gemessen als Abstand des Drahtendes von einer ebenen Unterlage. Zu viel Drall lässt die Drahtspitze wandern.
Daneben nennt das Merkblatt Fehler, die unbedingt zu vermeiden sind: Längsriefen auf dem Draht, Überschreitung der Durchmessertoleranz, Welligkeit und Schweißstellen im Draht. Sie führen zu Prozessstörungen.
Bei schnellen Verfahren wie dem Laser- oder Hybridlöten zählt das doppelt: Bei mehreren Metern pro Minute verschieben kleine Abweichungen die Lage des Drahts zum Brennfleck, siehe Laser- und Hybridlöten.
Weicher oder fester Draht?
Für Roboter mit langen Schlauchpaketen empfiehlt DVS 0938-1 Drähte mit höherer Festigkeit. Sie lassen sich besser schieben und knicken weniger aus.
Kupferbasisdrähte werden in verschiedenen Wärmebehandlungszuständen geliefert. Für Sonderanwendungen sollte geprüft werden, ob Drähte mittlerer oder niedriger Festigkeit geeignet sind. Zu den Loten selbst: Lote und Normbezeichnungen.
Wie fördert man Lötdraht aus dem Fass?
Mit einer kurzen, gut verlegten Förderstrecke und bei längeren Wegen mit einem reibungsarmen Förderschlauch oder einem zusätzlichen Antrieb. DVS 0938-2 weist bei Fässern ausdrücklich auf die Verlegung der Drahtzuführung hin.
Das Prinzip ist dasselbe wie beim weichen Aluminiumdraht: Wird der Draht durch einen langen Schlauch gezogen, wächst die Reibung mit jedem Bogen stark an. Die Rechnung dazu steht auf der Seite Drahtförderung beim Aluminiumschweißen.
- Abziehen: Abspulhauben und Abspulhilfen führen den Draht beim Abziehen aus dem Fass.
- Rollen statt Gleitreibung: Im Rolliner 3G, Rolliner NG und Rolliner XL2 läuft der Draht über Rollenpaare.
- Zweiter Antrieb: Der Druckluft-Drahtantrieb DLDA1 oder RoboFeed schieben den Draht auf langen Strecken nach.
Das gesamte Zubehör steht unter Drahtförderung. Wir beraten gern bei der Auslegung der Förderstrecke.
Im Film: Rolliner 3G, der Drahtförderschlauch mit Rollen für weniger Reibung.
Häufige Fragen
Welche Seele für CuSi3-Draht?
Eine Kunststoffseele. Stahlspiralen sind für Kupferbasisdrähte nicht geeignet.
Wie lang darf das Schlauchpaket beim MSG-Löten sein?
Ohne zweiten Antrieb bis etwa 4 m von Hand, am Roboter bis etwa 1,5 m. Darüber empfiehlt DVS 0938-1 Push-Pull.
Warum stockt der Lötdraht?
Häufige Ursachen sind eine Stahl- statt Kunststoffseele, verschmutzte oder verschlissene Seelen, falscher Rollenandruck, enge Bögen im Schlauchpaket, ein zu langer Weg ohne zweiten Antrieb und Draht mit zu kleinem Sprungmaß, Riefen oder Welligkeit.
Kann man denselben Vorschub wie für Stahldraht nehmen?
Meist ja, aber umgerüstet: Kunststoffseele, Rollen mit gerundeter Nut und angepasster Andruck. Der Motor muss eine konstante Geschwindigkeit halten.
Weiterlesen: Fachbeiträge zum Lichtbogenlöten
Die Reihe in der Reihenfolge, in der sich die Fragen in der Praxis stellen: vom Verfahren über Lot, Gas und Werkstoff bis zur fertigen Naht. Den Überblick gibt die Seite Lichtbogenlöten.
Über den Autor
Robert Lahnsteiner, Ing., ist Schweißfachingenieur (SFI/IWE) und Geschäftsführer der MIGAL.CO GmbH. Nach seiner Ausbildung in Nachrichtentechnik und Elektronik an der HTL Braunau arbeitete er ab 1983 achtzehn Jahre bei Fronius in der Schweißtechnik. Seit 2001 führt er MIGAL.CO, den Hersteller von Aluminium-Schweißdraht in Landau an der Isar, gemeinsam mit Martin Erl. Seine Schwerpunkte sind Aluminium-Schweißzusätze, Drahtfertigung und Drahtförderung sowie die Überwachung von Schweißprozessen. Im DVS arbeitet er seit rund 30 Jahren im Fachausschuss FA03 „Lichtbogenschweißen“ mit und ist Obmann der Arbeitsgruppe 2.4.4 „MIG-Schweißen von Aluminium“.