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Die Grenzen des Orbitalschweißens
und
WIG-Handschweißungen in Rohrleitungen für sensible Medien

Im Pharma- und Biotech-Anlagenbau, im Rohrleitungsbau für Anlagen zur Herstellung von elektronischen Bauteilen und in anderen Bereichen werden die Schweißverbindungen zwischen den einzelnen Rohrleitungskomponenten mittlerweile fast ausschließlich mit dem teilmechanisierten Orbitalschweißverfahren hergestellt.
Nach der Etablierung dieses Schweißverfahrens vor einigen Jahrzehnten wurden umfangreiche normative Anforderungen formuliert, welche die Qualitätskriterien des entsprechenden Rohrleitungsmaterial und der Schweißverbindungen spezifizieren. Rohrformteile mit verlängerten Schenkeln bzw. langen Anschweißenden mit kleinen Wandstärkentoleranzen und exakter Rundheit gehören daher eigentlich schon lange zu den Grundvoraussetzungen für die Herstellung qualitativ optimaler orbital geschweißter Verbindungen.

Doch gerade bei der Herstellung von Anlagenkomponenten (Skids), deren äußere Abmessungen möglichst kompakt sein und deren Rohrleitungen möglichst wenig Rohrleitungsvolumen bzw. Toträume aufweisen sollen, stößt das Orbitalschweißen zuweilen an Grenzen, die durch Verfahrenstechnik und entsprechende Konstruktion diktiert werden. Um eine Orbitalschweißzange korrekt positionieren bzw. spannen zu können, ist - zumindest bei einem der zu verbindenden Bauteile - ein gerades Ende einer bestimmten Länge vonnöten.
Wenn jedoch, wegen verfahrenstechnischer oder anderer Notwendigkeiten, die geraden Anschweißenden von Rohrbögen, T-Stücken, Reduzierungen und Armaturen sehr stark eingekürzt werden müssen, ist Orbitalschweißen zuweilen nicht mehr möglich oder erscheint unwirtschaftlich. Nämlich dann, wenn die notwendigen Rüstzeiten so lang sind, dass der Aufwand für nur wenige so herzustellende Verbindungen zu groß ist. Außerdem werden mit dem Kürzen von Bauteilen die positiven Nebeneffekte ausreichend langer und geometrisch exakter Anschweißenden geopfert, z. B. die gute Ableitung der durch das Schweißen entstehenden Wärme. Stark eingekürzte Rohrbögen mit größere Wandstärketoleranzen und Unrundheiten sowie eingekürzte Klemmstutzen, Reduzierungen und Membranventile führen zu erhöhtem Aufwand bei der Ermittlung optimaler Schweißparameter. Man könnte behaupten, dass durch den Aufwand des Kürzens von Anschweißenden und durch die „Fummelei“, das Werkstück doch noch irgendwie orbitalschweißgerecht spannen zu können, die wirtschaftlichen Vorteile des Orbitalschweißens verlorengehen. 

Wenn beide Anschweißenden der zu verbindenden Bauteile eingekürzt werden mussten, bleibt nur noch die Möglichkeit der Handschweißung. An dieser Stelle sei erwähnt, dass die Qualitätsanforderungen an die per Hand geschweißten Verbindungen genauso hoch sind wie die Anforderungen an mechanisiert geschweißte Verbindungen: kein Wurzelrückfall, minimaler Wurzeldurchhang, minimale Verfärbung der wurzelseitigen Wärmeeinflusszone. Der Prüfumfang der Videodokumentation beträgt bei Handnähten in der Regel 100%, das heißt: Videoaufnahmen der Schweißnahtwurzeln aller Handnähte sind vorgeschrieben und unumgänglich.

Die erfolgreiche Herstellung solcher Handschweißungen, besonders die an Rohrleitungskomponenten mit kleinen Außendurchmessern, erfordert vom Schweißer - abgesehen von gültigen Schweißer-Prüfzertifikaten - ein gutes Auge, ruhige Hände, eine Menge Erfahrung bei der Parametereinstellung und zuweilen eine recht flache Atmung.
Bei der IMOSI GmbH finden sich einige WIG-Schweißer, die Handschweißungen an Rohren mit kleinsten Außendurchmessern und geringen Wandstärken (bis hinunter zum Außendurchmesser von nur sechs Millimetern und Wandstärken von unter einem Millimeter) in der geforderten Qualität herstellen können
(z. B. Rohr 6,35 x 0,89 mm = 1/4" Imperial). Um das zu veranschaulichen, wurde unter Verwendung jenes Rohrmaterials die unten rechts abgebildete Schweißnaht hergestellt. Der durchschnittliche Schweißstrom betrug 16 Ampere, es kam eine 1mm-Wolframelektrode zum Einsatz.
Im Zuge der immer kompakter konstruierten Rohrleitungssysteme ist dieses Können wieder stärker gefragt.