Wie Sie den Schweißparameter-Rechner nutzen
Der Schweißparameter-Rechner ermöglicht Schweißfachkräften, Konstrukteuren und Kalkulatoren eine präzise Vorausberechnung von Schweißnahtvolumen, Zusatzwerkstoffbedarf, Schweißzeit und Fertigungskosten. Mit dem Schweißparameter-Rechner kalkulieren Sie die wichtigsten Nahtgeometrien schnell und verlässlich:
- Nahtart auswählen: Wählen Sie zwischen gleichschenkliger Kehlnaht, V-Naht (Stumpfstoß) oder I-Naht.
- Geometriedaten eingeben: Erfassen Sie Schenkellänge (z-Maß), Öffnungswinkel, Blechdicke oder Wurzelspalt.
- Schweißparameter und Nahtlänge definieren: Tragen Sie die Nahtlänge und die Schweißgeschwindigkeit in mm/min ein.
- Werkstoff und Auftragswirkungsgrad anpassen: Geben Sie Dichte (z. B. 7,85 g/cm³ für Stahl) und den verfahrensspezifischen Wirkungsgrad ein.
- Kostensätze erfassen: Ergänzen Sie Materialpreis pro Kilogramm, Stundensatz und Gemeinkostenzuschlag.
- Ergebnis analysieren: Der Schweißparameter-Rechner liefert Nahtquerschnitt, Schweißgutvolumen, Drahtbedarf, Schweißzeit und Gesamtkosten.
Formeln & Berechnungsgrundlagen im Schweißparameter-Rechner
Der Schweißparameter-Rechner modelliert die Schweißnaht als prismatischen Körper basierend auf der Nahtgeometrie:
Kehlnaht: A = 0,5 × z²
V-Naht: A = t × b + t² × tan(α / 2)
I-Naht: A = t × b
Nahtvolumen: V = A × Schweißnahtlänge
Schweißgutmasse: m_theoretisch = V × Dichte
Zusatzwerkstoff: m_real = m_theoretisch / Auftragswirkungsgrad
Schweißzeit: t_schweiß = Schweißnahtlänge / Schweißgeschwindigkeit
Gesamtkosten: K_gesamt = (m_real × Materialpreis + t_schweiß × Stundensatz) × (1 + Gemeinkostenzuschlag)
| Formelzeichen | Bedeutung / Einheit |
|---|---|
| z | Schenkelmaß der Kehlnaht (mm) |
| t | Blechdicke (mm) |
| b | Stegspalt bzw. Wurzelspalt (mm) |
| α | Öffnungswinkel der V-Naht (Grad) |
| A | Theoretischer Nahtquerschnitt (mm²) |
| V | Nahtvolumen (cm³) |
| η | Auftragswirkungsgrad bzw. Ausbringung (%) |
Schweißgeschwindigkeit und Schweißzeit
Die reine Schweißhauptzeit hängt direkt von der Schweißgeschwindigkeit ab. Im Schweißparameter-Rechner wird die Vorschubgeschwindigkeit zur Ermittlung der Maschinen- bzw. Lichtbogenzeit herangezogen. In der Praxis fließen zusätzlich Rüst-, Neben- und Positionierungszeiten über den Gemeinkostenzuschlag ein.
Richtwerte für den Auftragswirkungsgrad nach Schweißverfahren
- MIG/MAG-Massivdraht (GMAW): ca. 90 % bis 95 % Ausbringung bei geringer Spritzerbildung.
- Metall-Aktivgasschweißen mit Fülldraht (FCAW): ca. 80 % bis 88 % Ausbringung durch Schlackebildung.
- E-Hand-Schweißen / Lichtbogenhandschweißen (SMAW): ca. 60 % bis 65 % Ausbringung wegen Stummelverlust und Schlacke.
- WIG-Schweißen (TIG/GTAW): ca. 95 % bis 98 % Ausbringung bei manueller oder mechanisierter Zuführung.
Der Schweißparameter-Rechner ermöglicht die flexible Anpassung dieses Faktors an Ihre Schweißanweisung (WPS).
Ergänzende Betrachtung: Streckenenergie und Wärmeeinbringung
Für die metallurgische Bewertung nach DIN EN 1011-1 ist neben dem Nahtquerschnitt die Streckenenergie entscheidend:
Streckenenergie: E = (U × I × 60) / (v × 1000) [kJ/mm]
Wärmeeintrag: Q = k × E [kJ/mm]
Hierbei steht U für Schweißspannung (V), I für Schweißstrom (A), v für Schweißgeschwindigkeit (mm/min) und k für den thermischen Wirkungsgrad des Verfahrens (z. B. k = 0,8 für MAG, k = 0,6 für WIG).
Typische Einsatzbereiche für den Schweißparameter-Rechner
Ein praxisorientierter Schweißparameter-Rechner unterstützt metallverarbeitende Betriebe bei zentralen Aufgaben:
- Angebotskalkulation: Fundierte Ermittlung von Material- und Fertigungskosten für Schweißkonstruktionen und Baugruppen.
- Materialdisposition: Exakte Bedarfsplanung für Schweißdrähte, Stabelektroden und Schutzgase im Einkauf.
- Fertigungsplanung: Zuverlässige Abschätzung der Schweißzeiten zur Kapazitäts- und Schichtplanung.
- Prozessvergleich: Wirtschaftlicher Vergleich zwischen E-Hand-, MAG- und Fülldrahtverfahren.
- Ausbildung und Schweißtechnik: Ein moderner Schweißparameter-Rechner vermittelt Auszubildenden und Schweißfachleuten ein klares Verständnis für Nahtvolumina und Kostentreiber.
Mit dem Schweißparameter-Rechner erhalten Sie in Sekundenschnelle transparente Kennzahlen für eine wirtschaftliche und normgerechte Schweißfertigung.