Systematische Bestimmung der UV-Strahlungsemission beim Autogenschweißen und bei Pulsschweißverfahren

Status:

abgeschlossen 02/2015

Zielsetzung:

Schweißvorgänge können durch unterschiedliche, je nach Anwendung notwendige Verfahren durchgeführt werden. Diese Verfahren reichen von Autogenschweißverfahren über Elektrodenschweißverfahren bis hin zu neuartigen, gepulsten Methoden. Beim Schweißen wird eine erhebliche ultraviolette (UV)-Strahlung erzeugt, die zu einer Exposition der Beschäftigten führt. Im Hinblick auf die in der Richtlinie 2006/25/EG zum Schutz der Beschäftigten vor künstlicher optischer Strahlung sowie der Arbeitsschutzverordnung zu künstlicher optischer Strahlung festgelegten Expositionsgrenzwerte ist bekannt, dass diese bei einigen Elektroschweißverfahren bereits nach Sekunden überschritten werden können. Deutlich unklarer ist die Situation in Bezug auf das Autogenschweißverfahren und die gepulsten Verfahren. Hier fehlen noch Daten zur Emission der Strahlungsquellen und zur Exposition von Beschäftigten. Ziel des Projekts war es, die Strahlungsemission beim Autogenschweißen und die gepulsten Elektroschweißverfahren zu bestimmen. Es sollte unter anderem abgeleitet werden, ob es hinsichtlich der gepulsten Strahlung neue Bewertungskriterien geben muss.

Aktivitäten/Methoden:

An der Schweißtechnischen Versuchs- und Lehranstalt (SLV) in Duisburg sowie in von der Berufsgenossenschaft Holz und Metall (BGHM) ausgewählten Betrieben wurden Messungen der Bestrahlungsstärke durchgeführt.

Dabei wurden neben Autogenschweißverfahren auch neuartige Pulsschweißverfahren, wie das CMT-Verfahren (CMT, Cold Metal Transfer, eine neue Methode zur Tropfenablösung), untersucht. Verschiedene Lichtbogentypen wurden auf die Strahlungsemission hin untersucht, auch in Abhängigkeit vom Schweißstrom.

Die Messungen an der SLV Duisburg wurden unter fachkundiger Aufsicht durchgeführt und dienten der systematischen Untersuchung von CMT-Schweißprozessen. Zudem wurden in einem Mitgliedsbetrieb der BGHM Messungen beim Autogenschweißen unter realbetrieblichen Bedingungen durchgeführt.

Ergebnisse:

Aus den Messungen zum neuen CMT-Verfahren konnte keine Systematik für dadurch erhöhte oder verminderte Werte der Bestrahlungsstärke abgeleitet werden; es traten Unterschiede bei den dabei verwendeten Schweißverfahren (wie MAG oder WIG) auf.

Hinsichtlich der Autogenschweißverfahren konnte ermittelt werden, dass die UV-Strahlungsexposition aus der Verbrennung des Gases resultiert und durch die Bearbeitung des Werkstückes durch Abschattungseffekte eine Verringerung eintritt. Diese kann durch die starke Abhängigkeit von der Art der Werkstückes jedoch nicht numerisch angegeben werden. Während die UV-Strahlungsemission zumindest mit zunehmender Zeitdauer des Arbeitsvorganges am Werkstück konstant blieb, stieg sie sowohl im sichtbaren als auch infraroten Bereich durch die Erwärmung des Werkstückes deutlich an. Zusammenfassend konnte festgestellt werden, dass die im IFA-Projekt 4144 "UV-Strahlungsexposition von Gasbrennern bei der Glasbearbeitung" gewonnenen Erkenntnisse hinsichtlich des Emissionsverhaltens der Gasbrenner auch auf die Anwendung von Autogenschweißverfahren übertragbar sind.

Das Projekt diente hinsichtlich des CMT-Verfahrens als erfolgreiches Vorbereitungsprojekt, hinsichtlich des Autogenschweißverfahrens als Ausdehnung von Ergebnissen aus früheren Projekten. Es diente dazu, Erfahrungen für ein nachfolgendes Projekt zu sammeln, zu erwartende Schwierigkeiten aufzudecken und Schwerpunkte für die gängigsten Schweißverfahren und -arbeitsplätze zu identifizieren.

Stand: