Welche Spannungen beim WIG-Schweißen?

Hallo,

mich interessieren die Spannungen von WIG-Schweißgeräten:
a) die Leerlauf-U
b) die Schweiß-U

Dazu las ich hier im Forum unter dem Suchbegriff faustwerte (danke allen, die solche nannten ) ziemlich viel und durchkämmte auch das Netz dazu.
Mit dem Ergebnis zu a):
bis zu 70V

(Warum eigentlich nicht bis knapp unter die Grenze der zulässigen Kleinspannung für Gleichspannung? )
(Auch das verstehe ich nicht so recht: Alle Welt redet beim WIG-Schweißen meistens nur von A. Möglichst viele, damit alles gut wird. Von Spannung(en) wird dabei jedoch kaum bis gar nicht geredet. Ist nach meinem Verständnis bzgl. des Zusammenhangs von U und I schon etwas merkwürdig.)

Sowie zu b):
10 bis 50V

Mir ist unklar, warum das v.a. auch bei b) ein relativ weiter Bereich ist.
Kann mir dazu bitte jemand etwas sagen?

Der Hintergrund, warum ich danach frage, ist der:
Ich werde mir ein Dalex TK23-Elektrodenschweißgerät (4kVA max., 130A max.) zur Verwendung als Punktschweißgerät umbauen.
Seine Leerlauf-U ist 42V~.
Seine Schweiß-U bei 40A (60%ED) ist 22V~, und die bei 130A (20%ED) ist 35V~.

Wenn ich die 220V-Wicklung auf 230V anpasse, liegen die U knapp 2V höher.

Zum Punkten kann ich die sek. Wicklung nicht verwenden, weil dafür eine Leerlauf-U von 3 - 4V~ ideal ist.
Über die Punkt-Wicklung wird aber auch ein dem entspr. Strom fließen.
D.h. ich muß diese Wicklung ohnehin separat mit entspr. Querschnitt (aus Band-Cu) zusätzlich auf den Trafo wickeln.

In dem Zusammenhang kam ich dann auf die Idee, die vorhandene Sek.-Wicklung für das WIG-Schweißen nutzbar machen zu können.
Sollte doch möglich sein.

"Schnapsidee", weil zu wenig kVA und deshalb zu geringe ED?

Danke für eure Antworten, die mir zu besserer Orientierung weiterhelfen.

Das mit den Lichtbogen-Kennlinien muß ich erst noch richtig verinnerlichen, aber tendenziell scheint es mir einigermaßen zu meinem Vorhaben zu passen.

Zitat von "Jürgi"

Deine sekundär Wicklung am Trafo macht wahrscheinlich keinen Spaß zum wig schweißen. Du hast Wechselstrom und keine HF Zündung. Außerdem würde ich die sekundär Wicklung rausreißen. Dann hast du Platz für die 2-3 Windungen für den wirklich hohen Strom zum Punktschweißen.

Es ist ohnehin etwas "spinnert", das Dalex-Gerät für Punktschweißungen und WIG-Schweißungen umzubauen.
Nicht bzgl. Punkten, weil das damit todsicher machbar ist, sondern bzgl. WIG, weil dabei der Erfolg etwas "im Nebel hängt".

Aber ich will einfach wissen, ob das mit der vorhandenen sek. Wicklung geht oder nicht.
Wobei mir schon klar ist, daß ich mit dem Dalex-Gerät beim WIG-Schweißen Einschränkungen hinnehmen muß.

Weshalb ich auch die sek. Wicklung drin lassen will, weil sie auf ca. 130A ausgelegt ist.
Wahlweise kann sie Wechselspannung oder (nach Gleichrichtung) Gleichspannung liefern.
Könnte also wahlweise Al oder VA damit schweißen.
HF-Zündung brauche ich nicht unbedingt.

Um die Wicklung zum Punkten unterbringen zu können, "opfere" ich lieber ein paar der Spulen, die den Kern für die niedrigen A magnetisieren, um den Platz dafür zu schaffen.
Die Magnetisierungsspulen werden jeweils über den Stufenschalter aktiviert.

Zitat

Ich habe das mit einem Mikrowellen Trafo gemacht und habe daraus ein Punktschweißgerät gebaut, mit dem ich Lithium Ionen Zellen verschweißen kann. Da reicht mir eine Schweißzeit von <0,1 Sekunden. Ich habe nur 2 Wicklungen mit 70mm² Gummikabel gemacht. Die Spannung beträgt ca 3 Volt. Der Strom war außerhalb vom Messbereich des Zangenamperemeter. Also richtig hoch.

Punkten kann man auch mit einem dafür umgebauten MOT.
Z.B. die Verbindungs-"Fahnen" von Akkus.
Die aber dünner sind als das, was ich (sicher) punkten können will:
Zwei 1mm-Bleche (auch verzinkte).
Die Punkt-Wicklung werde ich nach den üblichen 2,5A/mm^2 (= Faustwert für ruhende el. Maschinen, zu denen auch Trafos, Drosseln usw. gehören) auslegen bzw. wickeln.

Fällt mir eben noch ein, was ich w.o. vergaß, zu erwähnen:
Das Dalex-Gerät hat einen anderen Trafo-Kern als ein MOT.
Nämlich einen UI-Kern.
Auf dem einen U-Schenkel sitzen nacheinander die prim. Wicklungen (mit Anzapfungen verbunden), welche die niedrigen A per Stufenschalter aktivieren.
Die haben alle (per Augenschein) die gleiche CuL-Drahtstärke und sind nur unterschiedlich breit.

Auf dem anderen Schenkel sitzt nur noch eine einzige prim. Wicklung mit erheblich größerer Drahtstärke sowie die sek. Wicklung.
Denke, das ist die prim. Wicklung, die letztlich (alleine) für die Magnetisierung der sek. Wicklung so sorgt, daß die 130A liefern kann.

Ist eine Vermutung, die ich noch verifizieren muß.
Und das ist auch die Wicklung, die ich auf 230V-Betrieb "aufmotzen" muß.
Genauer gesagt, sogar etwas mehr, damit ich knapp 50V Leerlauf-U erhalte.

Betreiben kann ich diese Wicklung dann per 230V-Variac stufenlos mit bis zu 10A, weshalb ich auch die unteren Stufenschaltungen des Gerätes ausbauen kann, weil ich damit sek. auf ca. 70-80A komme.
Zur Aktivierung der max. Leistung kann ich die Wicklung (ohne Variac) an 230V anschließen oder auch per Stufenschalter, der halt dann erst ab ca. 85A die Stufenwicklungen zuschaltet.

Wie hast Du das mit der Verschweißungsdauer < 0,1s gemacht?
Frei per Poti einstellbar?

Zitat

Ich hatte auch schon die Idee, das ganze aus einen Schweißtrafo statt der Mikrowelle zu bauen. Da ist die Primärwicklung nochmal robuster und könnte auch mit 400 Volt gefüttert werden. Am besten eignen sich dafür die alten Elektroden Schweißgeräte mit Kurbel, weil die die sekundär Wicklung getrennt auf dem Eisenkern haben. Die lässt sich einfach ausbauen und durch ein dickes Kabel ersetzen.

Mit dieser Idee kannst Du natürlich eine ganz andere "Kampfklasse" realisieren.
Denn, wenn Du Trafokerne (die natürlich auch dafür ausgelegt sein müssen) anstatt mit 230V mit 400V (also zwischen zwei Phasen des Drehstromnetzes) magnetisierst, kannst Du damit nach dem Faustwert dafür ca. das 1,5-fache an Leistung erreichen.
Wenn Dir sowas immer noch vorschwebt, sind ältere Schweißgeräte, mit 230 und 400V betreibbar, dafür bestens geeignet.
V.a. dann, wenn man an ihnen auch noch die A stufenlos per Jochverschiebung einstellen kann.

Vorgestern "krallte" ich mir bei einem Schrotthändler ein Elektroden-Schweißgerät:
"Einhell 190 Compact".

Es hat die Daten:
Bei 380V 7,5 kVA
Bei 220V 4 kVA

Schweißstrom:
Bei 380V 75-190A
Bei 220V 40-125A

Schweißspannung:
Bei 380V 23-27,6V
Bei 220V 22-25V

Nachdem das Gerät eine Thermosicherung hat, war zu erwarten, daß keine Wicklung "durchgebrannt" ist.
Das hat sich auch gestern so bestätigt, nachdem ich das Gehäuse geöffnet hatte:
Alles ist i.O. und nur sehr verstaubt.

Zitat

Ich denke auch, so ein Trafo mit Joch wäre optimal dafür geeignet. Vor allem deshalb, weil die Wicklungen getrennt sind und man die sekundär Wicklung selbst bestimmen kann. Bei einem Stufen Trafo ist das nicht so einfach möglich, wie du schon festgestellt hast.

Wenn man das mit einem Trafo machen/versuchen will, wäre einer mit Joch besser geeignet als einer mit Stufen.
Optimal wäre mMn. eher ein (großer) Umformer oder ein Gleichstrom-Gen., der bei A-Anforderung seine Erregung "hochfährt", um die eingestellte Klemmen-U aufrecht erhalten zu können.

Machen/versuchen kann man es aber auch mit einem Stufen-Trafo.
V.a. dann, wenn man die 220V- bzw. 230V-Anzapfung per Variac stufenlos beaufschlagen kann.
Viel Erfahrung im WIG-Schweißen habe ich bisher gar nicht.
Habe nur ein paar Mal per WIG geschweißt und dabei festgestellt, daß man das ganz gut hinbekommt, wenn man bereits autogen schweißen kann.
Meine Anforderungen an ein WIG-Gerät (wie beschrieben und geplant) sind auch nicht besonders hoch:
Ich will damit dominant nur Wandstärken von 1 bis 2mm so "geleckt" und sicher verschweißen können, wie das (fast) nur mit WIG möglich ist.

Weshalb ich mir auch vorstellen kann, daß es wesentlich wichtiger ist, im niedrigen A-Bereich eine stufenlose Einstellung zu haben als das im hohen A-Bereich (stufenlos) tun zu können.
Denn im hohen A-Bereich relativieren sich (vermutlich) etwas gröbere A-Einstellungen per Stufenschaltung durch die dabei erhöhte Schmelzkraft des Lichtbogens.
Weiß ich aber alles noch nicht so genau.

Angesichts der veränderten Situation hat sich auch meine Planung verändert:
Werde (nur) das Einhell-Gerät zum WIG-Schweißen umbauen.
Ohne viel daran zu verändern.
D.h. nur die Wechsel-U gleichrichten, um es dann damit zu versuchen.

Beim Dalex-Gerät werde ich nur die sek. Wicklung entfernen und durch eine ersetzen, die im Leerlauf 3-4V hat.
Werde mit 4V beginnen, weil das Abwickeln auf 3V einfacher machbar ist als das Hochwickeln von 3 auf 4V.

Zitat

Wenn du 1mm verzinktes Blech Punkten willst, brauchst du richtig viel Strom bei wenig Spannung. Ich schätze 1.000 Ampere aufwärts. Bedenke das bei den Elektroden und den Kabeln. An deiner Faustformel kann da etwas nicht stimmen.

Naja - die Faustformel bezog sich darauf, ob man einen Trafokern mit 220 oder 380V magnetisiert. Bzw. heute mit 230 od. 400V.
Dabei verändert sich die entnehmbare Leistung.
Kannst Du auch w.o. an den Daten zum Einhell-Gerät sehen: 4 bzw. 7,5 kVA.
Die Faustformel dazu stimmt schon (so ungefähr) als sicher erreichbarer Leistungs-Wert.

Sie hat aber nichts mit dem Übersetzungs-Verhältnis von Wicklungen zu tun, mit dem man überschlägig (anhand des "idealen Trafos") Werte ermitteln kann.

Dazu braucht man auch nicht mal die Wicklungen (genau) zu kennen.
Nehmen wir z.B. das Dalex-Gerät her:
Bei dem wissen wir, daß ca. 4 kVA übertragen werden können.
Dabei wird prim. diese Leistung mit 220V und ca. 18A in den Trafo hineingeschickt.
Und die kommt auch sek. wieder heraus.
Verändern wir sek. die Spannung auf 22V, würde dort bereits ein Strom von 180A fließen.
Teilen wir die U von 22 z.B. durch 6, würden wir sek. eine U von 3,6 haben, müßten dann aber auch die (vorherigen) 180A mit 6 multiplizieren, womit wir schon über 1000A wären.
Bei 3V dann noch etwas mehr.
Du liegst also mit Deiner Schätzung von 1000A und mehr schon ganz richtig.

Was dann auch ein Anhaltspunkt dafür ist, wie viel mm^2 an Querschnitt bei der sek. Wicklung und bei nachfolgenden Kabeln bereitzustellen sind.
Der Faustwert von 2,5A/mm^2 ist dabei natürlich auch etwas dehnbar, weil er der Mittelwert von 2 und 3 ist.
Dennoch kann aber 1000/3 = 333 eine Vorstellung davon erzeugen, in welchen Größenordnungen so eine sek. Wicklung mit wenigen Windungen und hoher A-Belastbarkeit liegen kann.

Kommt mir aber schon etwas hoch vor.
Kann mal dazu bei meinem großen Punktschweißgerät (mit wassergekühlten Elektroden) nachsehen bzw. besser den Querschnitt der sek. Wicklung des Dalex-Gerätes feststellen.
Denn der ist auf 130A ausgelegt.
Was sich ja proportional hochrechnen läßt.

Zitat

Bei meinem Punktschweißgerät habe ich einen Timer mit Poti und einem NE555 gebaut. Geschaltet wird primär mit einem SSR Relais. Wenn du die Suchbegriffe bei Google eingibst, findest du mein Projekt bei Werkzeug News mit Bilder und Schaltplan.

Dachte ich mir schon, daß Du das so machst.
Ist ja auch die eleganteste Möglichkeit, das so zu tun:
- Vollen Stromfluß nur über die Zeit laufen zu lassen, sowie
- Per Fußschalter prim. den Strom per SSR ein- und auszuschalten, damit man beide Hände frei hat.
Fand auch anderweitig dazu eine Schaltung mit Poti und NE555, die ich für gut und bestens zweckdienlich hielt.
Die muß ich sowieso wieder herauskramen und kann sie dann auch verlinken.
Ist etwas einfacher als wenn jemand erst danach suchen muß.

Dein Projekt bei Werkzeug News sah ich mir noch nicht an.
Wie hast Du das bei Deinen Schweißungen gemacht?
Elektroden handgeführt oder mit definiertem Druck in einer linearen Zuführung (z.B. Bohrständer o.ä.)?

Zitat von "Jürgi"

Den Querschnitt
von den 130A hoch rechnen ist nicht nötig. Beim Elektrode schweißen
wird mehrere Minuten am Stück geschweißt. Beim Punktschweißen nur <1
Sekunde. In der kurzen Zeit kann man Kabel um ein Vielfaches überlasten,
ohne dass die heiß werden.

Danke für das zutreffende Argument.

Beim Umwickeln von Trafos sind das ja meistens "Gratwanderungen":
Einerseits hat man den Faustwert von ca. 2,5A/mm^2 (als "idealen" Wert für ruhende el. Maschinen, damit sie nicht zu
heiß werden) und andererseits immer einen begrenzten Wickelraum.
Da bleibt deshalb nichts anderes übrig als das Bestmögliche daraus machen zu können.

Du kennst das ja schon - es wird darauf hinauslaufen, den Wickelraum mit dem max. möglichen Cu-Querschnitt (hier für die 3-4V~)
befüllen zu können.

Um auf mein WIG-Vorhaben zurück zu kommen:
Kann mir bitte jemand eine Bezugsquelle für ordentliche WIG-Komponenten nennen?
An sich werde ich nur das Handstück (zum Einspannen der Elektrode + Keramikdüsen) brauchen.
Wenn jemand dazu evtl. gebrauchte Teile verkaufen will, bitte ich um eine PN.
Gas-Red.- , Magnet-Ventil, Kabel usw. habe ich.

Danke für den Tip.