So reduzieren Sie die Kosten für Schutzgas, ohne die Schweißqualität zu beeinträchtigen

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Schutzgase gehören in der Regel zu den größten Ausgaben, die Unternehmen zur Unterstützung ihrer Schweißvorgänge tätigen. Auf diese Kosten können Unternehmen jedoch nicht verzichten, da Schutzgase den Schweißbereich vor atmosphärischen Verunreinigungen schützen, die die Schweißverbindung schwächen können.

Deshalb ist es bei der Suche nach Möglichkeiten zur Minimierung der Kosten für Schutzgase von entscheidender Bedeutung, dass die Qualität des Schweißprozesses nicht beeinträchtigt wird. Eine kleine Investition in die richtige Gasausrüstung kann zu erheblichen Einsparungen führen, ohne dass die Schweißqualität darunter leidet.

Der erste Schritt besteht darin, jeden einzelnen Schweißprozess zu analysieren und Benchmarks festzulegen. Bestimmen Sie genau die Gasmenge, die Sie für eine ordnungsgemäße Schweißung benötigen. Dies ist entscheidend, um herauszufinden, wo in Ihrem Betrieb Gas verschwendet wird – Sie werden überrascht sein, wie viel Gas Sie mit einer falsch eingestellten Durchflussrate verschwenden.

Unternehmen, die Benchmarks für den Gasverbrauch festlegen, werden wahrscheinlich feststellen, dass sie in ihren Prozessen zu viel Schutzgas verschwenden. Sobald Sie festgestellt haben, dass es im Prozess Verschwendung gibt, besteht der nächste Schritt darin, diese zu lokalisieren und zu beseitigen.

Jedes Mal, wenn Sie den Abzug am Schweißbrenner betätigen, kommt es zu Spannungsspitzen. Die meisten Schutzgas-Durchflusskontrollgeräte, ob aus einer Flasche oder einer Rohrleitung, sind für den Betrieb bei Drücken von etwa 20 bis 30 Pfund pro Quadratzoll (PSIG) ausgelegt, während Anwendungen, die reines CO2 verwenden, bei Drücken von bis zu 50 PSIG betrieben werden können. Jedes Mal, wenn Sie den Brennertaster betätigen, tritt ein Vordruck von 20, 30 oder sogar 50 PSIG aus der Schweißdüse aus, wodurch eine große Menge Gas verschwendet wird.

Gasschutzregler, Einsatzöffnungen, Niederdruck-Durchflussmesser und schwallreduzierende Schläuche sind einige der Geräte, die den Schutzgasstoß beim Abzug deutlich reduzieren (siehe Abbildung 1). Dieses Durchflusskontrollzubehör reduziert oder verhindert übermäßige Durchflussraten, die das Gas turbulent machen und Oxide und Nitride in die Schweißnaht ziehen.

Der wirksamste Weg, einen Schutzgasstoß zu verhindern, ist die Einführung einer Druckregelvorrichtung in das Gassystem. Seien Sie vorsichtig bei der Verwendung von Inline-Drosselöffnungen, um Schutzgas zu sparen. Wenn sie nicht an der richtigen Stelle im Gasstrom installiert werden, erzielen diese Geräte nicht den gewünschten Effekt bei der Beseitigung von Gasstößen.

Point-of-Use-Blendenanschlüsse können gut funktionieren und sind im Allgemeinen eine kostengünstige Lösung. Um jedoch ordnungsgemäß zu funktionieren, müssen die Düsenanschlüsse genau vor dem Magnetventil installiert werden. Wenn es an einer anderen Stelle im Gasstrom installiert wird, beispielsweise am Regler oder am Durchflussmesser, bleibt das Problem der Druckstöße bestehen. Im Gegensatz dazu kann ein Gasreduzierregler an einer beliebigen Stelle im Gasstrom platziert werden und effektiv arbeiten, indem er den hohen Vordruck aufnimmt und reduziert, um den Druckstoß zu beseitigen. Beim Öffnen des Magnetventils entsteht nicht der übliche hohe Vordruck; Anstelle von 50 PSIG beträgt der Leitungsdruck etwa 10 PSIG.

Nullkompensierte Schutzgas-Durchflussmesser, die bei Atmosphärendruck (null PSIG) kalibriert sind, geben den Schutzgasstrom ohne jeglichen Gegendruck frei. Wenn das Magnetventil öffnet, entsteht kein unnötiger Gegendruck, der den Druckstoß erzeugt (siehe Abbildung 2).

Niederdruckkompensierte Geräte eignen sich gut für ein System mit neueren Schweißleitungen oder für eine Neuinstallation. Bei älteren Geräten können Knicke oder andere Verstopfungen in der Leitung auftreten, und Sie benötigen einen überschüssigen Schutzgasdruck, um Mängel zu beseitigen.

ABBILDUNG 1. Inertgas-Schutzregler reduzieren den Gasstoß, wenn eine MIG-Pistole oder ein WIG-Brenner aktiviert wird.

Diese Geräte sind jedoch möglicherweise nicht ideal für den Einsatz auf Baustellen, in Fab-Shops oder überall dort, wo mit Geräten grob umgegangen und unsachgemäß gewartet wird.

Traditionell verwenden Schweißer beim MIG-Schweißen reines Argon oder eine Mischung aus Argon und CO2 – vorgemischt in einem Zylinder geliefert. Mit der Weiterentwicklung des Schweißens wurden die Techniken immer spezialisierter, wobei spezielle Mischungen aus Argon und CO2 erforderlich sind, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Bedenken Sie, dass für viele Anwendungen möglicherweise eine unterschiedliche Mischung für unterschiedliche Aufgaben erforderlich ist. Möglicherweise möchten Sie die Flexibilität haben, die Mischung so zu ändern, dass sie für unterschiedliche Anwendungen am besten geeignet ist. Mit einem Gasmischer lassen sich Gasmischungen einfach wechseln. Dadurch können Unternehmen den Kauf mehrerer vorgemischter Flaschen vermeiden, was die Kosten minimiert und ihren Gaseinkaufsprozess rationalisiert.

Gasmischer können zwischen 1.000 und 10.000 US-Dollar kosten, daher ist es wichtig, den ROI zu ermitteln. Wenn Sie nur über eine Handvoll Schweißstationen verfügen, dürfte eine bescheidene Investition von etwa 1.500 US-Dollar Ihren Mischanforderungen genügen. Bei 28 Schweißstationen kann die Investition beispielsweise eher bei 7.000 US-Dollar liegen.

Für eine Berufsschule oder andere Einrichtungen, in denen jede Schweißkabine die gleiche Gasmischung verwendet, ist ein teurer Gasmischer möglicherweise keine gute Investition. In solchen Fällen kann es von Vorteil sein, weiterhin verpacktes Gas in vorgemischten Flaschen zu verwenden. Untersuchen Sie Ihre Prozesse, Arbeitsabläufe und Lieferkette, um festzustellen, ob ein Gasmischer das Richtige für Sie ist.

Es wird geschätzt, dass mehr als 50 % des Schweißmarktes verpacktes Gas verwenden. Für diese Unternehmen könnte es von Vorteil sein, in ein kontinuierliches Gassystem zu investieren, das niemals abschaltet.

Jede Minute Ausfallzeit ist extrem teuer. Wenn Sie verpackte Gase verwenden, wird der Flaschenwechsel zu einer internen Aufgabe, und die Rentabilität sinkt während der Zeit, die für den Flaschenwechsel benötigt wird. Wie lange dauert der Zylinderwechsel? Wie viel Geld kostet das? Es kann sich mit der Zeit summieren.

Ein automatisches Umschaltverteilersystem schaltet nahtlos auf die Reservequelle um, wenn ein Primärzylinder einen vorgegebenen Erschöpfungsgrad erreicht, sodass genügend Zeit bleibt, den leeren Zylinder auszutauschen, ohne den Prozess anzuhalten.

Vollautomatische Umschaltverteilersysteme erfreuen sich immer größerer Beliebtheit und haben sich als ideale Lösung für Hochdruckzylinder, Flüssigkeits-Dewar-Gefäße und Massensysteme erwiesen, die eine komprimierte Gassicherung erfordern. Ein Verteiler kann so angeschlossen werden, dass das Hauptsystem immer primär ist, aber eine Reservequelle bestehend aus sechs oder zwölf Hochdruckzylindern vorhanden ist.

Solche Systeme können Unternehmen mit hoher Produktion dabei helfen, Ausfallzeiten zu vermeiden. Neue Technologien verbessern die Fähigkeiten dieser automatischen Umschaltverteilersysteme, wie z. B. eine detaillierte Effizienz- und Nutzungsdatenanalyse sowie E-Mail- oder SMS-Benachrichtigungen bei niedrigem Gasstand (siehe Abbildung 3). Einige Datensysteme umfassen einen Massendurchflussmesser, der den Gasverbrauch bestimmt, indem er die während des Prozesses verbrauchten Gasmoleküle misst.

Vernetzte Systeme verhindern Verschwendung, indem sie Flaschen oder Flaschenbänke überwachen, um festzustellen, ob sie auf die Reserveflasche umgestellt werden müssen, und indem sie Benutzern helfen, die Umschaltdruckeinstellungen einfach zu programmieren und anzupassen. Dies kann potenziell den Gasverbrauch maximieren und vermeiden, dass Flaschen mit noch verwendbarem Gas an Lieferanten zurückgesendet werden.

ABBILDUNG 2. Ein typischer Durchflussmesserregler ist ein Gerät mit festem Druck und variabler Öffnung. Der Druck wird werkseitig auf einen kompensierten oder kalibrierten Wert eingestellt, abhängig vom gewünschten Durchflussbereich und den verwendeten Gasen.

Ihr Gasverteiler und Gasgerätehersteller sind hervorragende Ansprechpartner, die Ihnen dabei helfen, den Schutzgasverbrauch zu maximieren. Verlassen Sie sich auf ihr Fachwissen, um den besten Weg zu finden, um die Ausgaben für Schutzgas zu senken.

Die Beseitigung von Ineffizienzen in Ihrem Schweißprozess und Schutzgassystem kann zu Kosteneinsparungen und einem besseren ROI führen. Wenn Sie die Daten analysieren, werden Sie vielleicht überrascht sein, wie viel Sie jährlich für Schutzgas ausgeben. Wenn Sie nicht über ausreichende Protokolle zur Gaseinsparung verfügen, könnte eine auf Ihre individuellen Bedürfnisse zugeschnittene Investition ein potenziell großer Glücksfall für Sie sein. Es gibt viele Möglichkeiten, also nutzen Sie die Daten, die Ihnen dabei helfen können, eine Lösung zu finden, die Ihre Effizienz und Leistung maximiert.

ABBILDUNG 3. Automatische Umschaltverteiler sorgen für eine kontinuierliche Gasversorgung. Einige Systeme liefern detaillierte Daten zum Gasverbrauch und andere Informationen, die Ihnen helfen, den Gasverbrauch besser zu verwalten.