Maschinentypen und Steuerungsniveaus: manuell, WeldControl und CNC

Drei Niveaus, nicht drei Marken

Stumpfschweißmaschinen werden in der Praxis danach eingeteilt, wie viel die Steuerung übernimmt: manuell-hydraulisch, WeldControl (unterstützte Steuerung) und CNC. Diese Einteilung findet sich bei allen Herstellern wieder, und dieselben drei Niveaus gibt es oft sowohl in einer Standardserie als auch in einer leichteren, kompakten Serie.

Der Unterschied liegt nicht darin, ob die Maschine eine gute Schweißung ausführen kann – das können alle drei, wenn der Bediener erfahren ist. Der Unterschied liegt darin, wie viel des Ablaufs überwacht und dokumentiert wird und wie empfindlich die Verbindung somit gegenüber der Tagesform des einzelnen Bedieners ist.

Manuell-hydraulisch: Hydraulik ohne Steuerung

Hier liefert die Hydraulik den gleichmäßigen Druck, aber der Bediener stellt den Druck selbst ein, hält die Zeiten ein und wechselt zwischen Anwärmen, Umstellen und Abkühlen. Das Display fungiert als digitales Manometer: Es zeigt den Druck und die Temperatur des Heizelements an, protokolliert den Ablauf jedoch nicht.

Der Vorteil ist die Einfachheit: weniger Komponenten, geringeres Gewicht und eine Maschine, die bei jedem Wetter mit Handschuhen bedient werden kann. Der Nachteil ist, dass die Qualität auf der Routine beruht – und dass kein Protokoll vorliegt, sofern kein separater Datalogger hinzugefügt wird.

Verwechseln Sie manuell-hydraulisch nicht mit einer mechanischen, federbetätigten Maschine. Die mechanische Maschine besitzt keine Hydraulik, und der Bediener hält den Druck manuell über die Feder. Sie ist typischerweise nur für die kleinsten Durchmesser zu finden und ist die leichteste und günstigste Lösung, aber auch die empfindlichste gegenüber dem Bediener.

WeldControl: Die Maschine, die den Ablauf im Auge behält

Die unterstützte Steuerung vereint Hydraulik und Steuereinheit in einem Gerät. Sie geben Rohrdurchmesser, SDR und Werkstoff ein oder bestätigen diese, und das System berechnet Druck und Zeiten, zeigt sie auf dem Bildschirm an und folgt dem Ablauf Phase für Phase. Im Automode wird der Druck automatisch reduziert, wenn das Umstellen abgeschlossen ist, sodass der Bediener mitten in der Arbeit nicht daran denken muss.

Die Dateneingabe erfolgt typischerweise per RFID-Transponder, Barcodescanner oder über die Tastatur, und der Bericht wird mit Bediener-ID und Kommissionsnummer gemäß ISO 12176 gespeichert. Der Bericht kann als PDF auf einen USB-Stick heruntergeladen oder an einen Etikettendrucker gesendet werden, sodass die Fügestelle sofort gekennzeichnet werden kann. Was der Bericht enthalten muss und wie er im Protokoll abgelegt wird, ist in Schweißprotokoll und Dokumentation beschrieben.

Ein praktisches Detail, das auf der Baustelle viel ausmacht: Heizelement und Planhobel werden über die eigene Hydraulik der Maschine betrieben. Es muss also kein zusätzlicher Strom gezogen oder zusätzliche Kabel zum Arbeitsplatz verlegt werden – nur die eigene Versorgung der Maschine.

Die Steuereinheit ist normalerweise für den Außeneinsatz gekapselt und für die Drücke ausgelegt, mit denen die Hydraulik arbeitet, sodass sie ohne zusätzlichen Schutz im Regen und Staub stehen kann. Fragen Sie stets nach der Schutzart und dem maximalen Hydraulikdruck, wenn die Maschine das ganze Jahr über im Graben eingesetzt werden soll.

CNC: Wenn der Ablauf nicht vom einzelnen Bediener abhängen darf

Eine CNC-gesteuerte Maschine übernimmt den gesamten Ablauf nach den eingegebenen Rohrdaten und stoppt oder warnt, wenn eine Messung abweicht. Sie überwacht unter anderem selbst die Versorgungsspannung, speichert ein Protokoll pro Verbindung und kann Daten in eine Dokumentationssoftware exportieren.

In der Praxis bedeutet dies weniger Fehlerquellen bei sich wiederholenden Schweißungen, eine schnellere Einarbeitung neuer Mitarbeiter und eine Dokumentation, an der man schwer vorbeikommt. Dagegen ist die Maschine teurer, schwerer und abhängiger von Strom und Service – und sie kann bei Stillstand nicht durch Routine ersetzt werden.

Für Verträge mit Protokollanforderung, bei denen jede Verbindung dokumentiert werden muss, ist CNC die robusteste Wahl; Wartung und Kalibrierung gehören dabei zur Gesamtrechnung, siehe Service und Wartung von Schweißmaschinen. Für gemischte Aufgaben, bei denen nur ein Teil der Verbindungen ein Protokoll erfordert, kann WeldControl der bessere Kompromiss sein.

Nachrüstbarer Datalogger: Der Mittelweg

Wenn Sie bereits eine manuell-hydraulische Maschine besitzen, können Sie mit einem separaten Datalogger ein Stück weit kommen. Er wird an der Hydraulikeinheit montiert, misst Druck sowie Heizelementtemperatur und zeigt sowohl die Soll- als auch die Ist-Werte während des Ablaufs an, sodass der Bediener sofort korrigieren kann.

Ein Datalogger kann typischerweise Tausende von Berichten speichern, RFID für die Bediener-ID nutzen und PDFs auf USB oder Etikettendrucker exportieren. Er dokumentiert jedoch nur den Ablauf – nicht den Zustand der Maschine, sodass Service und Wartung weiterhin eingehalten werden müssen.

Er lässt sich häufig auch an Maschinen anderer Hersteller verwenden, sofern er auf die jeweilige Hydraulik kalibriert werden kann – das sollte vor dem Kauf geklärt werden.

Ein einfacher Datalogger erleichtert die Arbeit während des Schweißens nicht und führt den Bediener nicht – er dokumentiert nur. Ein gutes SPG-Gerät ist etwas anderes: Es bietet nahezu dieselben Funktionen wie WeldControl, das heißt Führung durch den Ablauf, Bediener-ID und komplette Berichte pro Verbindung. Eine automatische Druckreduzierung besitzt es jedoch nicht, sodass der Bediener den Druck beim Umstellen selbst reduzieren muss. Der Unterschied liegt also im Funktionsumfang des Geräts – nicht darin, ob es nachträglich montiert oder von Anfang an eingebaut ist.

So wählen Sie das passende Niveau

Achten Sie auf drei Dinge: wie viele Verbindungen pro Tag hergestellt werden, welche Rohrdurchmesser zum Einsatz kommen und wie viel Dokumentation gefordert wird. Wenige, kleine Verbindungen ohne Dokumentationsanforderungen sprechen für manuell-hydraulisch. Viele mittlere Verbindungen mit Dokumentationsanforderungen sprechen für WeldControl. Große Rohre, sich wiederholende Verbindungen und Verträge mit Protokollanforderung sprechen für CNC.

Unabhängig vom Niveau gilt: Die Maschine darf für die Aufgabe nicht zu groß sein. Unter ca. einem Drittel des maximalen Durchmessers der Maschine wird der Schleppdruck relativ hoch und die Schweißung ungenau. Wählen Sie lieber einen kleineren Durchmesserbereich und erweitern Sie später.

Unsere Empfehlung ist klar: Wir empfehlen fast immer eine Maschine mit Aufzeichnung – WeldControl oder CNC. Das sorgt für weniger Fehler im Prozess, einen schnelleren Arbeitsablauf und weniger Stunden, die nachträglich mit dem handschriftlichen Erstellen von Berichten verbracht werden. Der wirklich große Vorteil zeigt sich jedoch erst, wenn ein Problem mit einer geschweißten Rohrleitung auftritt: Die Aufzeichnung der Maschine verrät exakt, welche Werte für die einzelne Schweißung verwendet wurden und wann sie ausgeführt wurde. Einem handschriftlichen Protokoll wird in dieser Situation kaum Gewicht beigemessen, während die maschinelle Aufzeichnung für das ausführende Unternehmen rechtlich eine starke Position bietet. Lesen Sie mehr über die Anforderungen an das Schweißprotokoll unter Schweißprotokoll und Dokumentation sowie über die Anforderungen an Strom, Wartung und Kalibrierung unter Service und Wartung von Schweißmaschinen.

Wenn Sie eine gründliche Übersicht über Durchmesser, Gewicht und physische Abmessungen wünschen, lesen Sie so wählen Sie die richtige Stumpfschweißmaschine.