Dieser Artikel behandelt:

  • Die Merkmale, die ein Schweißnaht idealerweise erfüllen muss
  • Reinigungsgeräte und -techniken
  • Die endgültige Qualität einer Schweißnaht

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Die Merkmale, die ein Schweißnaht idealerweise erfüllen muss

Unternehmen, die Lebensmittel verarbeiten, müssen dies auf eine sichere und hygienische Weise tun. Die Hygiene hängt von einer Reihe von Faktoren ab, einschließlich der Qualität der Oberflächen, die mit dem Produkt in Kontakt kommen. Dieser Artikel befasst sich speziell mit den Materialien, die mit den Schweißflächen in Kontakt kommen. Diese Schweißflächen an Edelstahlrohren sind häufig die Teile, die zuerst abnutzen und dadurch auch die Hygiene beeinträchtigen können. Um diese Abnutzung so lange wie möglich hinauszuzögern, sollten die geschweißten Teile idealerweise alle folgenden Punkte erfüllen:

  • Eine vollständige Durchschweißung,
  • Keine Risse oder Porosität,
  • Keine Durchbrennungen,
  • Gute Verschmelzung,
  • Gute Ausrichtung,
  • Keine interne Verfärbung,
  • Keine Hohlräume,
  • Keine Wölbung,
  • Keine Einschlüsse,
  • Keine erhöhte Oberflächenrauhigkeit,
  • Keine großen Unebenheiten,
  • Keine begleitenden metallurgischen Veränderungen,
  • Keine Lichtbogenmarken (Arc Strikes).

Leider ist es in der Praxis nahezu unmöglich, eine Schweißnaht zu erstellen, die all diesen Merkmalen entspricht. Das bedeutet jedoch nicht, dass eine Schweißnaht ohne diese Merkmale nicht für die Lebensmittelindustrie geeignet ist. Sie muss hygienisch gesehen jedoch immer akzeptabel sein. Es gibt jedoch eine Möglichkeit, möglichst viele der gewünschten Merkmale zu erreichen. Dies kann durch die Kontrolle aller Prozessschritte im gesamten Schweißprozess erreicht werden. Aus diesem Grund bevorzugt man oft das automatische Schweißen statt das manuelle Schweißen. Beim automatischen Schweißen kann nämlich die Wiederholbarkeit und Konsistenz gewährleistet werden, was zu einer besseren Kontrolle des Schweißprozesses führt.

Ein automatischer Schweißprozess bietet mehr Garantien in Bezug auf Reproduzierbarkeit und Konsistenz. Dennoch ist der Schweißer auch für viele Faktoren verantwortlich, die die Qualität einer mechanischen Schweißnaht beeinflussen. Daher ist es entscheidend, dass der Schweißer eine gute Ausbildung erhalten hat und mit den richtigen SOPs (Standard Operating Procedures) in einer hygienischen Umgebung arbeitet. In Kombination mit qualitativ hochwertiger Ausrüstung führt dies zur höchsten Wahrscheinlichkeit für eine hochwertige Schweißnaht.

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Lebensmittelgeeignetes Schweißen von Rohrleitungen

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Lebensmittelgeeignetes Schweißen

Reinigungsgeräte und Reinigungstechniken

Ein sauberer und korrosionsfreier interner Schweiß kann nur bei einem niedrigen Sauerstoffgehalt erzielt werden. Auf Abbildung 1 ist zu sehen, wie sich unterschiedliche Sauerstoffgehalte in reinem Argon auf die Verfärbung der Schweißnaht auswirken. Verfärbungen sind unerwünscht. Um so hygienisch wie möglich zu schweißen, sind daher eine gute Reinigungstechnik und geeignete Reinigungsgeräte erforderlich. Darüber hinaus ist eine interne Reinigung in allen Stadien des Prozesses zwingend erforderlich.

Um eine ausreichende Gasabdeckung zu gewährleisten, muss das Reinigungsgerät mit einer guten Dichtung ausgestattet sein. Dies stellt sicher, dass kein Sauerstoff in das Rohrsystem eindringen kann. Für kurze Rohrstücke können sowohl Silikon- als auch Gummistopfen verwendet werden. Beide sind kostengünstig und benutzerfreundlich. Bei längeren Verbindungen sind Gasräume besser geeignet, da nur ein kleiner Teil des Rohrs mit Gas gefüllt werden muss. Neben Stopfen und Gasräumen sind auch lösliche Verschlüsse geeignet. Diese löslichen Verschlüsse spülen sich leicht ab, ohne dass das Risiko von Schäden besteht. Interne Schäden an der Leitung sollten immer möglichst vermieden werden. Interne Schäden können durch falsche Materialwahl oder Reinigungsgeräte entstehen. Keine interne Reinigung führt, wie auch eine unzureichende Gasabdeckung, zu Verfärbung oder Verkohlung. Die Korrosionsbeständigkeit ist dann nicht mehr ausreichend, was dazu führt, dass der Schweiß nicht mehr hygienisch genug ist.

Die endgültige Qualität eines Schweißes

Nur wenn die Öffnung des Schweißes kontrolliert und konstant ist, kann eine vollständige Durchschweißung und eine gleichmäßige Schweißraupe erreicht werden. Eine gute Vorbereitung ist dabei entscheidend. Ein Schweiß von guter Qualität kann relativ einfach mit mechanisierten Werkzeugen erstellt werden, die bei der Vorbereitung helfen. Beispiele hierfür sind das genaue Abschneiden des Rohrs oder das Anfasen des Rohrs, wie auf Abbildung 2 und 3 zu sehen. Diese Werkzeuge helfen, flache, quadratische oder abgeschrägte Rohrenden zu erzeugen, ohne dass dabei Rauheit oder Verzerrungen entstehen. Voraussetzung dafür ist, dass das Werkzeug korrekt verwendet wird und aus Materialien besteht, die zum Rohrmaterial passen, das geschweißt wird.

Die endgültige Qualität eines Schweißes kann durch direkte oder indirekte visuelle Inspektionen beurteilt werden. Beispiele für indirekte visuelle Inspektionen sind Endoskopie oder Röntgenstrahlen. Endoskopie ist besonders für eine interne visuelle Inspektion geeignet. Dabei ist es wichtig, vorsichtig zu sein, um keine internen Oberflächenschäden zu verursachen. Sollte dennoch Schaden entstehen, kann dies eventuell durch Beizen oder Passivieren der Oberfläche behoben werden.

Das Prinzip hinter dem Tap-Density-Tester ist das Hausner-Verhältnis. Dabei wird davon ausgegangen, dass stark kohäsive Pulver auch starke gegenseitige Anziehungskräfte besitzen. Diese helfen, die Schwerkraft zu überwinden, sodass die Partikel sich selbst in leeren Räumen stützen können

Juul Jenneskens

Name: Juul Jenneskens
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