Werkzeuge

I. WIG-Schweißen von Alurohren (AlMgSi0,5, 30 /5 mm)

Die Knickrohre, ca. 15 m je Seite, bestehen aus ca. 2 x 6 m Rohren, die in den notwendigen Bereichen in Bug und Heck auf ca. 3,5 m Länge gebogen wurden (siehe Rohrbiegen). Als Reste einzuschweißen blieben so an die 3 m, als gerade Stücke. Pro Knickrohr ergaben sich am Heck in der Achse eine und im Mittelbereich je zwei Schweißstellen, am Bug werden die Rohre am Bugbogen angeschweißt. Die gebogenen Teile wurden an die schon aufgestellten Spanten und Schotte mit Draht befestigt. Die Stationen der Spanten und Schotte lt. Plan entlang der Rohre aufgetragen, stimmen sehr gut mit der „Natur“ überein. Die Biegung im Bereich der einzusetzenden Teile war sehr gering.

Die Schweißstellen der Rohre.  Es mußte ein ca. 3 m langes Stück eingesetzt werden. Hier war das Schweißen noch einfach, da die weiteren Rohre noch fehlten.

Die Schweißstellen der Rohre. Es mußte ein ca. 3 m langes Stück eingesetzt werden. Hier war das Schweißen noch einfach, da die weiteren Rohre noch fehlten.

Eine Trockenübung mit dem MIG-Push-Pull-Brenner war nicht sehr ermutigend. Die Naht erfolgreich um das Rohr zu führen schien, für mich, unmöglich, da die bereits vorhandenen Spante und die anderen Rohre keinen Bewegungsspielraum für einen so großen Brenner zu ließen. Also war die Idee es mit WIG zu versuchen. Brenner ist leichter beweglicher und alles schön langsam.

Die Rohre abgenommen von den Spanten, zu verbinden, hätte zwar die Möglichkeit ergeben in jeweils bester Lage zu schweißen, allerdings wäre ein ca. 15 m langes Rohr mit je einem „Horn“ von 1,5 m an jedem Ende zu drehen. Und das immer bei halbfertiger oder nur gehefteter Naht.

Die Rohre wurden ca. 45 Grad an beiden Seiten des Stoßes gefast,  um eine V-Naht zu erreichen, mit einem VA-Winkel verklemmt.

Die Rohre wurden ca. 45 Grad an beiden Seiten des Stoßes gefast, um eine V-Naht zu erreichen, mit einem VA-Winkel verklemmt.

Den VA-Winkel wollte ich noch durch 4 Platten ergänzen,  um das Drehen ohne Schleifen der Naht zu ermöglichen.

Den VA-Winkel wollte ich noch durch 4 Platten ergänzen,
um das Drehen ohne Schleifen der Naht zu ermöglichen.

Die ersten Versuche zu schweißen waren zwar am Ende ok, aber es dauerte viel zu lange und eine beträchtliche Menge an Schweißstab floß in die Naht, sowie einige Male Ausschleifen von mangelhaften Nahtstücken. Alles eigentlich grauenhaft, im Vergleich zu nachher, nachdem ich fachmännischen Rat von zwei Mitgliedern aus zwei Internetforen (Werkzeugforum/Schweissen und MetalBoatSociety-Forum) bekommen hatte.

Die Schwierigkeitsgrade setzten sich zusammen aus :

  • schlechte Position für den Schweißer, zwischen vorhandenen Rohren, Spanten und Schotten,
    überkopf schweißen, alle Schweißpositionen, rund um das Rohr
  • Rohre zu schweißen scheint so oder so keine leichte Aufgabe zu sein, war mir aber nicht bekannt…
  • die Führung des Schweißstabes gleich schwierig wie die des Brenners. Der Stab darf auch nicht andere Teile des Gerippes berühren, da er sich sonst festschweißt, Strom ist überall…
  • praktisch meine erste, ernsthafte WIG-Naht.
    Autogenerfahrung mit Rohren hatte ich und es sollte eigentlich der gleiche Ablauf sein, eben nicht ganz…
  • Durchschweißen ist notwendig
  • Das Setzen der Parameter am Gerät war mir noch nicht geläufig.
    Die Werte aus der Literatur waren nicht so recht hilfreich.
    Die Wahl von Elektrode und Detailparametern so noch schwierig.

Die Hinweise der beiden Forumsmitglieder führten dann zu folgenden Lösungspunkten:

  • Für die Handhabung des Brenners waren feine Handschuhe notwendig, um den kleinen Schalter am Brenner in allen Positionen betätigen zu können. Hab da einige im Laden durchprobiert, um ein engsitzendes und nicht verschnittenes Paar zu finden.
  • Die Handhabung mußte gegenüber dem MIG-Schweißen etwas geduldiger erfolgen.
  • Die Schweißerhaltung muß durch Schemel, durch Unterlagen mit Höhe zum Liegen für’s Überkopfschweißen, Abstützung der Hände für eine ruhige Führung von Brenner und Stab (ohne sich zu verbrennen) an anderen Teilen in der Nachbarschaft der Schweißnaht.
  • Wenn die Elektrode versehentlich ins Schweißbad eintaucht, schweißen sofort unterbrechen, unbedingt die Elektrode um das verunreinigte Stück durch abschlagen mit einem Hammer kürzen. Sonst wird der Lichtbogen instabil/breit/unkontrolliert und verunreinigt das Bad.
  • Die Elektrode zu einer runden und glänzenden Spitze abschmelzen (ist eine Funktion am Gerät).
  • Verwendung der Möglichkeit die Stromstärke auf Knopdruck am Brenner abzusenken. Die Hauptstromstärke läßt das Material schmelzen, die abgesenkte gerade nicht. So kann man das Schweißbad zwischen Schmelze und knapper Erstarrung steuern. Diese Phase ermöglicht es, den Schweißstab und sich selbst nachzuplazieren und den unnötigen Aufbau von Stabmaterial in der Naht zu vermeiden. Da man ja ständig die Position ändern muß, sehr hilfreich. Dies war für mich der wesentliche Unterschied zum Autogenschweißen, dort kann man diese „Absenkung“ durch vorübergehende Entfernung der Flamme erreichen. Hier würde der Lichtbogen abreißen und keine Gasabdeckung mehr stattfinden. Dieser Wechsel erfolgt sehr oft im Sekundentakt, quasi manuelles Pulsen…
  • geschweißt wurde mit Wechselstrom (AC), mit 4-Takt Betrieb – geringe Anfangs- (40A), steigend auf Hauptstromstärke (150), nach Bedarf Absenken (65 A) durch Rückzug des Schalters am Brenner und am Ende eine Absenkung auf 40 A mit Nachströmen des Gases. um Krater zu vermeiden. Gasvolumen ca, 8 ltr/min. Elektrode Cer-Oxid (grau) 2,4 mm und Schweißstab 2,4 mm, 5183.
    Die Wellenbalance wurde auf neutral gestellt (beide Phasen gleich lang), die Wellenform blieb auf Sinus.
  • Den Lichtbogen möglichst unter 6 mm halten, war schwierig genug und natürlich nicht eintauchen.
  • Den Schweißstab nur ins flüssige Schweißbad führen, nicht mit Lichtbogen abschmelzen.
  • Falls einiges w.o. angeführt schief geht, wird die Naht „schaumig“ mit schwarzem Oxid durchsetzt und damit nicht die erwünschte Festigkeit erreicht. Und, so würden beim Verschweißen der Platten zwischen den Rohren mit MIG, diese Stellen aufbrechen / verbrennen.
  • Da diese Nähte runtergeschliffen werden müssen und damit nicht in dieser Endform bleiben, ist ein bißchen Matrial hier nicht so tragisch…
  • Die Rohre müssen unbedingt offen sein. Sollten sich Abschnitte zusetzen, besteht die Gefahr, daß der Druck das aktuell flüssige Schweißbad kurz vorm Schließen des Rohres nach innen zieht. Werde in allen Abschnitten kleine Löcher vom Bootsinneren bohren. Profis warten bis sich das Schweißbad zurückzieht, schieben den Stab nach und schließen diese Naht mit abgesenktem Strom. (Wohl eher nichts für mich …)

Die Schweißfolge im Sinne einer Uhr :

VA-Winkel festklemmen und Schweißen überkopf von ca. 5 bis7 Uhr. VA-Winkel abnehmen und weiterschweißen von 5 bis 2 und von 7 bis 10 Uhr. Dann wurde abgeschliffen, der VA-Winkel von unten fixiert und leicht angezogen. Unmittelbar nach dem Nahtrest zwischen 10 bis 2 diesen Winkel mit den Schraubzwingen vorsichtig festgezogen. Damit bekommt man evtl. Verzug wieder zurück auf das Soll.

Die abgebildete Schweißnaht, die erste nach Veränderung der o.a. Umstände, hatte ich nur mit der ersten VA-Winkel-Fixierung durchgeführt. Einen leichten Verzug konnte ich durch weiteres Anwärmen mit langem Lichbogen an der Außenseite des „leichten Knickes“ wieder rausarbeiten. Werde sehen ob ich die Handhabung des Winkels bei den weiteren 25 Nähten so oder so verwenden werde. Die Veränderung des VA-Winkels w.o beschrieben, lasse ich vorerst.

 

 

War ein Erfolgserlebnis, etwas überhöht, wird aber geschliffen.

War ein Erfolgserlebnis, etwas überhöht, wird aber geschliffen.

Eine Bemerkung noch: für Profis ist dies natürlich alles nichts Neues. Wollte aber im Sinne eines Amateurbootbauers die Hilfestellung durch Profis und mein Erfolgserlebnis mitteilen. Hatte zwar auch alles schon irgendwie gelesen oder gehört, war aber nicht in der Lage in der Aufregung des ersten WIG-Schweißens alles so stimmig hinzubekommen.

II. Weiteres Werkzeuge

Biegevorrichtung mit 20 t Wagenheber. Die Widerlager können mit unterschiedlichen Zwischenscheiben ausgestattet werden für T-Profile 40x40x4, 40x40x5, 50x50x5, 60x60x6 und 80x80x7.

Biegevorrichtung mit 20 t Wagenheber. Die Widerlager können mit unterschiedlichen Zwischenscheiben ausgestattet werden für T-Profile 40x40x4, 40x40x5, 50x50x5, 60x60x6 und 80x80x7.

Arc3000

Schweißgerät Fa. Castolin, Arc2 3000 mit 270 A, Aluminiumprogramm und Pulseinrichtung. Rechts mit PushPull Brenner 10m, aufgewickelt auf einem Bambusgestell.  Hilft beim verwindungsfreiem Ab- und Einrollen.

Schweißgerät Fa. Castolin, Arc2 3000 mit 270 A, Aluminiumprogramm und Pulseinrichtung. Rechts mit PushPull Brenner 10m, aufgewickelt auf einem Bambusgestell. Hilft beim verwindungs-freiem Ab- und Einrollen.

WIG Gerät Fa. Castolin, Wechselstrom, 220 Amp.

WIG Gerät Fa. Castolin, Wechselstrom, 220 Amp.

Plotterzeichnung der Tunnelwrangen zur Übertragung auf das Alu mit einem Schnitträdchen aus Großmutter's Nähkiste.

Plotterzeichnung der Tunnelwrangen zur Übertragung auf das Alu mit einem Schnitträdchen aus Großmutter’s Nähkiste.

Eine andere Möglichkeit ist das Markieren mit einem Körner. Günstig bei Linienzügen, die aus einfachen Elementen (Geraden, Kreisbögen) bestehen.Allerdings nur dann, wenn sie auf Schnittlinien liegen, sollte aber nicht für bleibende Markierungen angewandt werden (Kerbwirkung). Für das Einrichten der Zeichnungen an vorher am Material markierten Referenzpunkten, wurde eine Lochzange verwendet. So kann man auch die Dehnung oder Schrumpfung des Papiers kontrollieren bzw. etwas ausgleichen.

Eine andere Möglichkeit ist das Markieren mit einem Körner. Günstig bei Linienzügen, die aus einfachen Elementen (Geraden, Kreisbögen) bestehen.Allerdings nur dann, wenn sie auf Schnittlinien liegen, sollte aber nicht für bleibende Markierungen angewandt werden (Kerbwirkung). Für das Einrichten der Zeichnungen an vorher am Material markierten Referenzpunkten, wurde eine Lochzange verwendet. So kann man auch die Dehnung oder Schrumpfung des Papiers kontrollieren bzw. etwas ausgleichen.

Biegevorrichtung für Rundrohre und -stäbe mit 30 mm Durchmesser.

Biegevorrichtung für Rundrohre und -stäbe mit 30 mm Durchmesser.

Biegevorrichtung für das Biegen der Planken mit ca. 80 cm breiten Walzen. Die Planken können nicht in einem Radius durchgebogen werden, deshalb muss hier das gleiche Prinzip wie beim Biegen der Rohre angewandt werden. Die Krümmungsradien sind von den Rohren her ausreichend bekannt. Zusätzlich sollten die Planken beim Hin- und Herziehen leicht seitlich verdreht werden, um quer zu den Kegelerzeugenden zu biegen. Die verschiedenen Radien lassen sich über die Lochstäbe einstellen. Die Planken werden zwischen 18 und 41 cm breit sowie alle 6 mm stark sein (siehe KONSTRUKTION). Hier der Test mit einer 8 mm und 60 cm breiten Platte. Der Test für die Planken steht noch aus.

Biegevorrichtung für das Biegen der Planken mit ca. 80 cm breiten Walzen. Die Planken können nicht in einem Radius durchgebogen werden, deshalb muss hier das gleiche Prinzip wie beim Biegen der Rohre angewandt werden. Die Krümmungsradien sind von den Rohren her ausreichend bekannt. Zusätzlich sollten die Planken beim Hin- und Herziehen leicht seitlich verdreht werden, um quer zu den Kegelerzeugenden zu biegen. Die verschiedenen Radien lassen sich über die Lochstäbe einstellen. Die Planken werden zwischen 18 und 41 cm breit sowie alle 6 mm stark sein (siehe KONSTRUKTION). Hier der Test mit einer 8 mm und 60 cm breiten Platte. Der Test für die Planken steht noch aus.

Zum Auftragen von Koordinaten, ein Koordinatograph mit digitalem Maßband.

Aufgesetzt auf einer Alu-Richtlatte, Länge nach Wahl.  Entlang der eine Kante laufen zwei Skater-Lager, an der Gegenkante ein U-Profil, um in Position zu klemmen.

Aufgesetzt auf einer Alu-Richtlatte, Länge nach Wahl.
Entlang der eine Kante laufen zwei Skater-Lager, an der Gegenkante ein U-Profil, um in Position zu klemmen.

Der Maßstab senkrecht zur Abziehlatte ein Aluprofil mit Maßstäben 0-100 oder +-50 cm aus der Mitte. Das digitale Maßband läuft von 0 - 550 cm, mit Nullpunkteinstellung.

Der Maßstab senkrecht zur Abziehlatte ein Aluprofil mit Maßstäben 0-100 oder +-50 cm aus der Mitte. Das digitale Maßband läuft von 0 – 550 cm, mit Nullpunkt-einstellung.

Das Maßbandende kann beliebig positioniert werden.  So kann man Offsets beliebig wählen bzw. mit der Nullstellung am Band kombinieren.

Das Maßbandende kann beliebig positioniert werden. So kann man Offsets beliebig wählen bzw. mit der Nullstellung am Band kombinieren.

 

 

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