Leitfaden zur Fehlersuche bei automatischen Schweißgeräten

Leitfaden zur Fehlersuche bei automatischen Schweißgeräten

Automatische Schweißanlagen sind in der modernen Fertigung von entscheidender Bedeutung, da sie sowohl die Schweißqualität als auch die betriebliche Effizienz sicherstellen. Anlagenausfälle können direkt zu Produktionsstopps, erhöhten Kosten und sogar zur Ablehnung von Produkten führen. Dieser Leitfaden kategorisiert häufige Fehler und behandelt sie anhand von vier Schlüsseldimensionen: Erkennung von Symptomen, Analyse möglicher Ursachen, schrittweise Fehlerbehebung und vorbeugende Maßnahmen. Er soll Technikern helfen, Probleme schnell zu erkennen und zu beheben, und ist auf die wichtigsten automatischen Schweißverfahren anwendbar, einschließlich Metall-Lichtbogenschweißen (MIG/MAG), Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG) und Widerstandsschweißen.

I. Qualitätsmängel beim Schweißen (die kritischste Kategorie)
Qualitätsmängel beim Schweißen wirken sich direkt auf die mechanischen Eigenschaften und die Sicherheit des Endprodukts aus und sollten daher vorrangig untersucht werden. Zu den häufigen Problemen gehören ein schlechtes Aussehen der Schweißraupe, Porosität, Risse und mangelnde Verschmelzung oder Durchdringung. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Anleitung zur Fehlerbehebung:

1. Schlechte Schweißraupenbildung (Unterschnitt, Überlappung, abnorme Verstärkung, unregelmäßige Breite)

Störungsphänomen	Mögliche Ursachen	Schritte zur Fehlersuche und -behebung	Vorbeugende Maßnahmen
Unterschnitt (Randrückgang)	1. Zu hoher Schweißstrom oder zu geringe Spannung 2. Übermäßig schnelle Schwingungsgeschwindigkeit oder falsche Amplitude 3. Unzureichende Drahtabdeckung 4. Zu hohe Fahrgeschwindigkeit	1. Überprüfen Sie die Prozessparameter anhand des Handbuchs: reduzieren Sie den Strom oder erhöhen Sie die Spannung (MIG erfordert angepasste Einstellungen, z.B. 180A mit 22-24V) 2. Schwingungsmechanismus überprüfen: Frequenz (empfohlen 5-10 Hz) und Amplitude (≤10-facher Drahtdurchmesser) einstellen. 3. Stick-Out messen: MIG typischerweise 10-15mm, WIG Wolfram 2-5mm 4. Verfahrgeschwindigkeit reduzieren: je nach Materialstärke einstellen, z.B. 300-500mm/min für 6mm Stahl in MIG	1. Wöchentliche Parameterkalibrierung durchführen 2. Monatliche Kontrollen des Oszillatormotors und der Schienenschmierung durchführen 3. Überprüfen Sie die Stick-out-Länge, bevor Sie mit dem Schweißen beginnen.
Überlappung (übermäßige Verstärkung)	1. Unzureichender Schweißstrom oder zu hohe Spannung 2. Zu langsame Fahrgeschwindigkeit 3. Brennerhöhe zu niedrig (Lichtbogenlänge zu kurz)	1. Erhöhen Sie den Strom oder verringern Sie die Spannung, um den Lichtbogen zu stabilisieren (akustisches Signal: "Zischen" deutet auf Normalität hin, "Knacken" auf zu hohe Spannung) 2. Fahrgeschwindigkeit erhöhen, um ein Überlaufen des Schmelzbades zu verhindern 3. Brennerhöhe einstellen (MIG-Höhe = Stick-out + Lichtbogenlänge, im Allgemeinen 15-20 mm)	1. Durchführung von Testschweißungen zur Überprüfung der Kompatibilität der Parameter 2. Prüfen Sie regelmäßig die Genauigkeit des Brennerhöhensensors (z. B. des Lasersensors).
Unregelmäßige Schweißnahtbreite	1. Abweichung vom Brennerweg (lose Schienen oder Problem mit dem Servomotor) 2. Fehlausrichtung des Werkstücks (Lockerheit der Vorrichtung) 3. Fehlfunktion des Oszillators (Geberausfall)	1. Brennerschlitten manuell bewegen, um zu prüfen, ob die Schiene klemmt; Strom des Servomotors mit einem Multimeter messen; Motor oder Treiber austauschen, falls abnormal 2. Überprüfung der Vorrichtungen: Anziehen der Befestigungselemente, Überprüfung der Positioniergenauigkeit (Toleranz ≤0,5 mm) 3. Geberdaten prüfen: Geber reinigen oder Kabel austauschen, wenn die Werte schwanken	1. Überprüfen Sie die Sicherheit des Geräts täglich während der Startkontrolle 2. Durchführung der vierteljährlichen Kalibrierung von Servomotoren und Encodern mit Hilfe eines Laserinterferometers

2. Porosität der Schweißnaht (Oberfläche oder innen)
Grundlegende Ursachen: Unzureichendes oder verunreinigtes Schutzgas; Öl, Rost oder Verunreinigungen auf Draht oder Werkstück; instabiler Lichtbogen; zu hohe Abkühlgeschwindigkeit.
Verfahren zur Fehlersuche:

• Überprüfung des Schutzgases:
  • Flaschendruck prüfen: ≥0,5MPa für MIG (Argon/Mischgase) aufrechterhalten, bei niedrigem Druck austauschen
  • Integrität des Gaskreislaufs prüfen: Flaschenventil schließen, Durchflussmesser auf Druckabfall überwachen (zulässig: ≤0,1 MPa innerhalb von 5 Minuten). Bei übermäßigem Druckabfall Anschlüsse, Regler und Magnetventil auf Undichtigkeiten prüfen (Seifenwasserprüfung).
  • Bestätigen Sie die Durchflussmenge: MIG 15-25L/min, WIG 8-15L/min. Durchflussmesser einstellen oder Magnetventil austauschen, falls ungenau
• Vorbereitung von Werkstück und Draht:
  • Werkstückoberfläche reinigen: Schweißzone (≥20mm breit) mit Alkohol/Aceton abwischen, um Öl, Rost, Zunder zu entfernen
  • Prüfen Sie den Draht: Prüfen Sie die Spule auf Rost oder Verunreinigungen. Bei Verdacht auf Feuchtigkeit (z.B. bei Edelstahldraht), bei 200-300°C 1-2 Stunden lang backen.
• Bewertung der Bogenstabilität:
  • Stromdüse prüfen: auswechseln, wenn sie abgenutzt (Innendurchmesser > Drahtdurchmesser + 0,2 mm) oder verstopft ist (nach jeweils ca. 500 m Draht auswechseln)
  • Liner überprüfen: auswechseln, wenn er verschlissen oder zu stark gebogen ist und dadurch Probleme beim Einzug verursacht (maximale Länge: 5 m; minimaler Biegeradius: 300 mm)

3. Schweißnahtrisse (Heiß- und Kaltrisse)

• Heiße Risse (treten beim Schweißen auf, typischerweise entlang der Mittellinie oder im Krater):
  • Ursachen: Falsche Drahtzusammensetzung (z. B. kohlenstoffreicher Draht für Baustahl), zu hoher Strom (Überhitzung), unzureichende Kraterfüllung
  • Lösungen: Geeigneten Draht verwenden (z. B. ER50-6 für Q235-Stahl), Strom um 10-15% reduzieren, Kraterfüllfunktion aktivieren (Nachströmzeit um 1-3 Sekunden verlängern)
• Kalte Risse (treten beim Abkühlen auf, typischerweise in der Nähe der Schmelzzone):
  • Ursachen: Hoher Kohlenstoffgehalt im Grundmaterial (z. B. kohlenstoffreicher Stahl), unzureichende Vorwärmung, unzureichende Wärmebehandlung nach dem Schweißen
  • Lösungen: Überprüfen Sie die Materialspezifikationen; erwärmen Sie kohlenstoffreiche/legierte Stähle auf 150-350°C vor (überprüfen Sie dies mit einem IR-Thermometer); isolieren Sie nach dem Schweißen 20-30 Minuten lang für eine kontrollierte Abkühlung.

4. Fehlende Verschmelzung / unvollständige Durchdringung (unzureichende Verbindung mit dem Grundmaterial / unzureichende Schweißnahtdicke)

• Fehlende Fusion: Typischerweise verursacht durch zu geringen Strom, zu geringe Schwingungsamplitude oder zu hohe Fahrgeschwindigkeit
  • Lösung: Strom um 5-10% erhöhen, Oszillationsamplitude vergrößern (sicherstellen, dass der Lichtbogen die Kanten des Grundmetalls abdeckt), Fahrgeschwindigkeit verringern
• Unvollständige Durchdringung: In der Regel aufgrund eines engen Nutwinkels (z. B. V-Nut <60°), eines unzureichenden Wurzelspalts (<2 mm) oder einer falschen Ausrichtung des Brenners
  • Lösung: Nutengeometrie korrigieren (gemäß WPS), Fugenpassung anpassen, Brennerweg neu kalibrieren (mit Programmierhandgerät)

II. Betriebsstörungen (Start- oder Laufzeitfehler)
Diese Fehler führen zu Betriebsausfällen. Geben Sie elektrischen und mechanischen Inspektionen Vorrang vor der Prüfung von Schweißsystemen.
1. Nicht starten (keine Betriebsanzeige / Startknopf nicht funktionsfähig)
Mögliche Ursachen:

• Externes Stromversorgungsproblem (ausgelöster Hauptschalter, abnormale Spannung)
• Interner Schutzschalter ausgelöst (Überlast, Kurzschluss)
• Not-Aus aktiviert (nicht zurückgesetzt)
• Ausfall des Steuerkreises (defektes Schütz, kein SPS-Signal)

Verfahren zur Fehlersuche:

• Externe Stromversorgung überprüfen: Dreiphasenspannung messen (normaler Bereich: 380V±10%), sicherstellen, dass der Hauptschalter eingeschaltet ist
• Interne Unterbrecher prüfen: Hauptunterbrecher (oft mit "MAIN" beschriftet) in der Stromverteilungstafel prüfen. Wenn er ausgelöst wurde, untersuchen Sie die Ursachen für die Überlastung (z. B. einen festsitzenden Motor) und setzen Sie ihn zurück, sobald die Ursache behoben ist.
• Bestätigen Sie die Not-Aus-Tasten: Stellen Sie sicher, dass alle Not-Aus-Tasten (an der Schalttafel, dem Brenner und der Vorrichtung) ordnungsgemäß zurückgesetzt sind.
• Steuerkreis prüfen: Mit einem Multimeter das SPS-Eingangssignal überprüfen (24 V sollten vorhanden sein, wenn die Starttaste gedrückt wird). Ist dies nicht der Fall, Verdrahtung prüfen oder Taster austauschen. Wenn die SPS ein Signal gibt, aber das Schütz nicht einrastet, Spule oder Schütz austauschen.

2. Fehlfunktionen des Drahtvorschubsystems (kein Vorschub, unregelmäßiger Vorschub, instabile Geschwindigkeit)

• Fehler 1: Kein Drahtvorschub
  • Ursachen: Vorschubmotor wird nicht mit Strom versorgt (lockere Verbindungen, Treiberfehler), Antriebsrollen nicht richtig eingerastet (lockerer Spannmechanismus), Drahtstau (Blockierung der Auskleidung, Drahtverformung)
  • Lösung: ① Überprüfen Sie die Motorspannung (24 V/380 V, falls zutreffend), überprüfen Sie die Verdrahtung/Treiber, falls kein Strom vorhanden ist ② Stellen Sie den Spannungsmechanismus auf die richtige Einstellung ein (leichte Drahteindrücke sind akzeptabel) ③ Reinigen oder ersetzen Sie die Auskleidung, entfernen Sie beschädigte Drähte
• Fehler 2: Unregelmäßige/unstabile Fütterung
  • Ursachen: Verschlissene Antriebsrollen (falsche Größe), defekte Motorlager, verschlissene Auskleidung (innere Verschmutzung)
  • Lösung: ① Ersetzen Sie die Antriebsrollen mit der korrekten Größe (z. B. 1,2 mm Rille für 1,2 mm Draht) ② Drehen Sie die Rollen manuell; ersetzen Sie die Lager, wenn ein abnormaler Betrieb festgestellt wird ③ Ersetzen Sie die Auskleidung (empfohlenes Intervall: alle ~1000 m Draht)

3. Fehlfunktionen des Brenners (kein Lichtbogen, instabiler Lichtbogen, Kühlmittel-/Gasaustritt)

• Fehler 1: Keine Lichtbogenbildung
  • Ursachen: Verstopfte/verschlissene Kontaktspitze (keine Stromübertragung), beschädigtes Brennerkabel (unterbrochener Stromkreis), Ausfall der Stromquelle (keine Leistung)
  • Lösung: ① Kontaktspitze austauschen, Spritzer aus der Düse entfernen ② Kabelwiderstand von Ende zu Ende messen (sollte <0,5Ω sein), bei Überschreitung austauschen ③ Ausgangsspannung der Stromquelle überprüfen (MIG OCV typischerweise 30-40V), bei Fehlen Hersteller kontaktieren
• Fehler 2: Kühlmittel-/Gasleckage (wassergekühlte Brenner)
  • Ursachen: Lose Kühlmittelverbindung (beschädigte Dichtungen), beschädigter Kühlmittelschlauch
  • Lösung: ① Kühlsystem deaktivieren, Leitungen trennen, Dichtungen austauschen (empfohlen alle 3 Monate) ② Schläuche prüfen, Kühlmittelleitung bei Rissen austauschen

III. Störungen des Steuerungssystems (Parameterunregelmäßigkeiten, Programmfehler)
Fehler in Steuersystemen (SPS, HMI, Servos) können Betriebslogikfehler verursachen. Schwerpunkt auf Signalübertragung und Programmintegrität.
1. Probleme mit der Parametersteuerung (Unmöglichkeit, Parameter anzupassen, automatische Parameteränderungen)
Mögliche Ursachen:

• HMI-Fehlfunktion (nicht reagierende Schnittstelle, Anzeigefehler)
• PLC-HMI-Kommunikationsfehler (Wackelkontakt, Protokollfehler)
• Parameter-Speicher-Modul defekt (EEPROM-Fehler)

Verfahren zur Fehlersuche:

• System neu starten: Wenn sich die Parameter normalisieren, kann dies auf eine vorübergehende Software-Störung hindeuten.
• HMI überprüfen: Touch-Interface neu kalibrieren; Flachbandkabel oder gesamtes HMI ersetzen, falls Display defekt
• Kommunikation prüfen: PLC-HMI-Kommunikationskabel (z. B. RS485) neu verlegen, überprüfen, ob die Protokollkonfiguration (z. B. Modbus) den Spezifikationen des Handbuchs entspricht
• Parameter wiederherstellen: Wenn nicht gespeichert werden kann, Funktion "Parameter wiederherstellen" auslösen und Backup laden (empfohlen werden wöchentliche Parameter-Backups)

2. Fehlfunktionen des Servosystems (Brennerpositionierungsfehler, Servoalarme)

• Fehler 1: Positionsabweichung (Ungenauigkeit des Brennerwegs)
  • Ursachen: Verschmutzung des Encoders (Staub/Öl), Drift der Servotreiberparameter, übermäßiges mechanisches Spiel (lose Getriebeteile)
  • Lösung: ① Encoder-Oberfläche mit fusselfreiem Tuch reinigen, neu installieren und neu kalibrieren ② Treiber-Standardwerte wiederherstellen, Verstärkungen neu konfigurieren (siehe Handbuch) ③ Übertragungssystem überprüfen, Komponenten festziehen oder verschlissene Elemente ersetzen
• Fehler 2: Servo-Alarm (Angezeigte Fehlercodes, z. B. "ALM01")
  • Reaktion: ① Konsultieren Sie die Alarmcodeliste im Handbuch (z. B. "ALM01" zeigt Überstrom an, "ALM02" zeigt Überlast an) ② Bei Überstrom: Prüfen Sie die Motorstromkreise auf Kurzschlüsse, tauschen Sie den Treiber bei Bedarf aus ③ Bei Überlast: Reduzieren Sie die Betriebslast (z. B. verringern Sie die Oszillation), prüfen Sie auf mechanische Hindernisse

IV. Allgemeine Methodik der Fehlersuche und Sicherheitsprotokolle
1. Allgemeine Methodik

• Einfachheit geht vor: Beginnen Sie mit den externen Faktoren (Strom, Gas, Draht, Werkstück), bevor Sie die internen Komponenten untersuchen.
• Statisch geht vor dynamisch: Führen Sie mechanische Inspektionen im ausgeschalteten Zustand durch, bevor Sie elektrische Tests unter Spannung durchführen.
• Software vor Hardware: Überprüfung der Programmparameter vor der Untersuchung der physischen Komponenten

2. Sicherheitsprotokolle

• Stromisolierung: Schalten Sie die Geräte immer stromlos und sichern Sie sie mit Lockout/Tagout während der elektrischen Inspektion.
• Schutz vor Wärme und Strahlung: Lassen Sie ausreichend Zeit zum Abkühlen, bevor Sie mit Brennerkomponenten hantieren (die Düsentemperaturen können 300°C überschreiten); verwenden Sie geeignete PSA, einschließlich Schweißerhelm und hitzebeständige Handschuhe.
• Sicherheit beim Umgang mit Gas: Sichern Sie die Gasflaschen während des Austauschs; öffnen Sie die Regler allmählich; sorgen Sie für eine flammenfreie Umgebung um die Gaslagerräume.
• Sicherheit des Kühlmittelsystems: Isolieren und entleeren Sie das Kühlsystem vor der Wartung, um elektrische Gefahren durch Lecks zu vermeiden.

V. Empfehlungen zur vorbeugenden Wartung (Verringerung der Ausfallhäufigkeit)
Täglich:

• Brennerteile (Düse, Stromdüse) reinigen und Spritzer entfernen
• Überprüfung der Schutzgasparameter (Druck/Durchfluss) und Überprüfung auf Lecks
• Überprüfen der Vorrichtungssicherheit und Reinigen der Werkstückaufnahmeflächen

Wöchentlich:

• Kalibrierung von Schweißparametern und Durchführung von Validierungstestschweißungen
• Zustand der Antriebsrolle prüfen und Drahtvorschubmechanismus reinigen
• Schmierzustand der Servomotoren und Führungsschienen prüfen

Monatlich:

• Austausch von Verschleißteilen (Trägermaterial, Kontaktspitzen) je nach Gebrauch
• Kühlgebläse an Steuerungskomponenten (SPS, Servoantriebe) reinigen
• Sicherung von Systemparametern und Programmen auf einem externen Speicher

Durch die Umsetzung dieser systematischen Fehlerbehebungsansätze und Wartungspraktiken kann die Zuverlässigkeit der Anlagen erheblich verbessert werden, was eine gleichbleibende Schweißqualität und Betriebseffizienz gewährleistet. Bei komplexen Systemfehlern (z. B. interne Stromversorgungsprobleme, Ausfall von SPS-Platinen) sollten Sie immer qualifizierte technische Unterstützung durch den Gerätehersteller in Anspruch nehmen, um Folgeschäden durch unsachgemäße Reparaturversuche zu vermeiden.

www.google.com