DVS 2212-1-2015 Qualifi cation testing of plastics welders - Qualification Test Groups I and II.pdf

1、DVS, Ausschuss fr Technik, Arbeitsgruppe Fgen von Kunststoffen“Bezug: Verlag fr Schweien und verwandte Verfahren DVS-Verlag GmbH, Postfach 10 19 65, 40010 Dsseldorf, Telefon (02 11) 15 91- 0, Telefax (02 11) 1591-150NachdruckundKopie,auchauszugsweise,nurmitGenehmigungdesHerausgebersDiese Verffentlic

2、hung wurde von einer Gruppe erfahrener Fachleute in ehrenamtlicher Gemeinschaftsarbeit erstellt und wird als eine wichtige Erkenntnisquelle zurBeachtung empfohlen. Der Anwender muss jeweils prfen, wie weit der Inhalt auf seinen speziellen Fall anwendbar und ob die ihm vorliegende Fassung noch gltigi

3、st. Eine Haftung des DVS und derjenigen, die an der Ausarbeitung beteiligt waren, ist ausgeschlossen.DVS DEUTSCHER VERBANDFR SCHWEISSEN UNDVERWANDTE VERFAHREN E.V.Inhalt:1 Geltungsbereich2 Allgemeine Anforderungen3 Manahmen vor dem Schweien3.1 Voraussetzungen zum Schweien3.2 Reinigung3.2.1 Reinigung

4、smittel3.2.2 Reinigen der Heizelemente3.2.3 Reinigen der Fgeflchen4 Heizelementstumpfschweien von Rohren, Rohrleitungs-teilen, Formstcken und Tafeln4.1 Verfahrensbeschreibung4.2 Vorbereiten zum Schweien4.3 Ausfhren des Schweiens5 Prfen der Schweiverbindungen6 Mitgeltende Normen und Richtlinien7 Erlu

5、terungAnhang: Verarbeitungsanleitung (Kurzfassung)Schweiprotokolle1 GeltungsbereichDiese Richtlinie gilt fr das Heizelementstumpfschweien vonTafeln zur Fertigung von Behltern und Bauelementen sowie vonRohren und Formstcken aus PVC-U nach DIN EN ISO 1163-1,die zur Fortleitung von Gasen, Flssigkeiten

6、und Feststoffen die-nen.Unter Beachtung der folgenden Anweisungen und aufgrund derPraxiserfahrung kann von einer Eignung bei Tafeln nach ISO11833-1, Gruppe 2 und DIN 16927 sowie bei Rohren und Form-stcken nach DIN 8061 und 8062 ausgegangen werden. Gege-benenfalls sind die Datenbltter des Halbzeuglie

7、feranten inZweifelsfllen die Werksbescheinigung 2.1 gem DIN EN10204 heranzuziehen.2 Allgemeine AnforderungenDie Qualitt der Schweiverbindungen ist abhngig von derQualifikation der Schweier, der Eignung der verwendeten Ma-schinen und Vorrichtungen sowie von der Einhaltung derSchweirichtlinien. Die Sc

8、hweinaht kann durch zerstrungs-freie und/oder zerstrende Verfahren geprft werden.Die Schweiarbeiten sind zu berwachen. Art und Umfang derberwachung muss zwischen den Vertragspartnern vereinbartwerden. Es wird empfohlen, die Verfahrensdaten in Schweipro-tokollen (Muster siehe Anhang) oder auf Datentr

9、gern zu doku-mentieren.Im Rahmen der Qualittssicherung wird empfohlen, vor Aufnah-me und whrend der Schweiarbeiten unter den gegebenen Ar-beitsbedingungen Probenhte herzustellen und zu prfen.Jeder Schweier muss ausgebildet sein und einen gltigen Qua-lifikationsnachweis besitzen. Das vorgesehene Anwe

10、ndungsge-biet kann fr die Art der Qualifikation bestimmend sein. Fr dasHeizelementstumpfschweien von Tafeln sowie im Rohrleitungs-bau gilt DVS 2212-1. Die zum Schweien verwendeten Maschinen und Vorrichtungenmssen den Anforderungen von DVS 2208-1 entsprechen.3 Manahmen vor dem Schweien3.1 Voraussetzu

11、ngen zum SchweienDer unmittelbare Schweibereich ist vor ungnstigen Witterungs-einflssen (z. B. Wind, Feuchtigkeitseinwirkung) zu schtzen.Wenn durch geeignete Manahmen (z. B. Vorwrmen, Einzel-ten, Beheizen) sichergestellt wird, dass zum Schweien zulssi-ge Bedingungen gegeben sind, darf soweit der Sch

12、weier nichtin der Handfertigkeit behindert wird bei beliebiger Auentempe-ratur gearbeitet werden (siehe Erluterung). Gegebenenfalls istdurch Herstellen von Probeschweiungen unter den genanntenBedingungen ein zustzlicher Nachweis zu fhren (siehe Ab-schnitt 5).Falls das Halbzeug infolge Sonneneinstrah

13、lung ungleichmigerwrmt wird, ist durch rechtzeitiges Abdecken im Bereich derSchweistelle ein Temperaturausgleich zu schaffen. Eine Abkh-lung whrend des Schweivorganges durch Luftzug ist zu ver-meiden. Beim Schweien von Rohren sind zustzlich die Roh-renden zu verschlieen. Die Verbindungsflchen der zu

14、 schweienden Teile drfen nichtbeschdigt und mssen frei von Verunreinigungen (z. B.Schmutz, Fett, Spne) sein.3.2 ReinigungFr die Herstellung einwandfreier Schweiverbindungen ist dieSauberkeit und Fettfreiheit sowohl der Fgeflchen als auch derWerkzeuge und Heizelemente von entscheidender Bedeutung.3.2

15、.1 ReinigungsmittelDie Reinigungsflssigkeit oder damit bereits werksseitig befeuch-tete Tcher in einer verschliebaren Kunststoffbox muss aus ei-nem 100% verdampfenden Lsungsmittel bestehen, z. B. aus 99Teilen Ethanol mit einem Reinheitsgrad von 99,8% und einemTeil MEK (Methylethylketon, Denaturierun

16、g). Nach DVGW VP603 geprfte Mittel entsprechen dieser Vorgabe. Die Verwen-dung von Spiritus kann durch das darin enthaltene Wasser zu ei-ner Qualittsminderung fhren.Das Papier zur Reinigung muss sauber, unbenutzt, saugfhig,nicht fasernd und uneingefrbt sein. 3.2.2 Reinigen der HeizelementeDie Heizel

17、emente sind vor jeder Schweiung mit Reinigungstuchoder Papier zu reinigen. Es drfen keine Reste von Reinigungs-RichtlinieDVS 2207-12Dezember 2006Schweien von thermoplastischenKunststoffenHeizelementschweien von Rohren, Rohrleitungsteilen und Tafeln aus PVC-UB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0

18、D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Seite 2 zu DVS 2207-12mittel oder Papier auf dem Heizelement verbleiben. Danach ab-lften lassen.3.2.3 Reinigen der FgeflchenVor der spanenden Bearbeitung der Fgeflchen ist sicherzustel-len, dass die benutz

19、ten Werkzeuge und die Werkstcke ber denSchweibereich hinaus sauber und fettfrei sind, ggf. ist mit einemReinigungsmittel zu reinigen. Danach ablften lassen.Die Bearbeitung der Verbindungsflchen muss unmittelbar vorSchweibeginn erfolgen. Eventuelle Spne sind ohne Berhrungen der Fgeflchen zuentfernen.

20、 Wird nach der spanenden Bearbeitung die Oberflche ver-schmutzt, z. B. durch Berhrungen mit den Hnden, so mssendie Schweiflchen mit einem Reinigungsmittel behandelt wer-den, wenn eine erneute spanende Bearbeitung verfahrenstech-nisch nicht mglich ist.4 Heizelementstumpfschweien von Rohren, Rohrleitu

21、ngs-teilen, Formstcken und Tafeln4.1 VerfahrensbeschreibungBeim Heizelementstumpfschweien werden die Flchen der zuschweienden Teile am Heizelement unter Druck angeglichen(Angleichen), anschlieend mit reduziertem Druck auf Schwei-temperatur erwrmt (Anwrmen) und nach Entfernung des Heiz-elementes (Ums

22、tellen) unter Druck zusammengefgt (Fgen).Bild 1 zeigt das Prinzip des Verfahrens.Bild 1. Prinzip des Heizelementstumpfschweiens am Beispiel Rohr.4.2 Vorbereiten zum SchweienVor Beginn der Schweiarbeiten ist die zum Schweien notwen-dige Heizelementtemperatur zu kontrollieren. Dies erfolgt z. B.mit ei

23、nem schnellanzeigenden Temperaturmessgert fr Ober-flchenmessungen mit einer Auflageflche von ca. 10 mm Kan-tenlnge. Die Kontrollmessung muss innerhalb der dem Halb-zeug entsprechenden Flche des Heizelementes erfolgen. Damitsich ein thermisches Gleichgewicht einstellen kann, darf das Hei-zelement frh

24、estens 10 Minuten nach Erreichen der Solltempera-tur eingesetzt werden.Fr optimale Schweiungen ist das Heizelement vor jederSchweiung gem Abschnitt 3.2.2 zu reinigen. Die antiadhsiveBeschichtung oder Bespannung des Heizelementes muss im Ar-beitsbereich unbeschdigt sein.Fr die einzusetzenden Maschine

25、n mssen die jeweiligen Fge-krfte bzw. Fgedrcke vorgegeben sein. Diese knnen sichz. B. auf Herstellerangaben, errechnete oder gemessene Wertebeziehen. Zustzlich ist beim Rohrschweien die bei langsamerBewegung des Werkstckes auftretende Bewegungskraft bzw.der Bewegungsdruck am Anzeigeinstrument der Sc

26、hweima-schine abzulesen und zu der vorher ermittelten Fgekraft bzw. zudem Fgedruck zu addieren. Elektronisch gesteuerte Maschinen mglichst mit Protokollierung sind zu bevorzugen.Die Nennwanddicken der zu schweienden Teile mssen im F-gebereich bereinstimmen.Rohre und Formstcke sind vor dem Einspannen

27、 in die Schwei-maschine axial auszurichten. Die leichte Lngsbeweglichkeit desanzuschweienden Teiles ist zum Beispiel durch verstellbareRollenbcke oder pendelnde Aufhngung sicherzustellen.Die zu verbindenden Flchen sind unmittelbar vor dem Schwei-en mit einem sauberen und fettfreien Werkzeug spanend

28、zu be-arbeiten, so dass sie im eingespannten Zustand planparallelsind. Zulssige Spaltbreite unter Angleichdruck siehe Tabelle 1.Tabelle 1. Maximale Spaltbreite zwischen den bearbeiteten Schwei-flchen.Zugleich mit der Kontrolle der Spaltbreite ist der Versatz zu pr-fen. Der Versatz der Fgeflchen zuei

29、nander darf an der Rohrau-enseite bzw. Tafel das zulssige Ma von 0,1 x Wanddickenicht berschreiten. Es ist ein minimaler Versatz anzustreben.Bei grerem Versatz resultiert hieraus eine Qualittsminderung,welche die Belastbarkeit der Fgeverbindung einschrnkt. In die-sem Fall kann eine Bewertung nach DV

30、S 2202-1 unter Berck-sichtigung der Anforderungen an die Fgeverbindung vorgenom-men werden.Die bearbeiteten Schweiflchen drfen weder beschmutzt nochmit den Hnden berhrt werden, da sonst eine erneute spanendeBearbeitung notwendig wird. Eine zustzliche Reinigung istnicht erforderlich und bewirkt keine

31、 Qualittsverbesserung.In das Rohr gefallene Spne sind zu entfernen.4.3 Ausfhren des SchweiensBeim Heizelementstumpfschweien werden die zu verbindendenFlchen mittels Heizelement auf Schweitemperatur gebrachtund nach Entfernen des Heizelementes unter Druck zusammen-gefgt. Die Heizelementtemperatur bet

32、rgt 230 8C. Derschrittweise Ablauf des Schweivorganges ist in Bild 2 darge-stellt.Bild 2. Verfahrensschritte beim Heizelementstumpfschweien.AngleichenHierbei werden die zu schweienden Fgeflchen solange andas Heizelement gedrckt, bis die gesamten Flchen planparallelam Heizelement anliegen. Dies ist a

33、n der Ausbildung der WlsteRohrauen-durchmesser dmmSpaltbreitemmTafelbreitemm 63 0,5 63 . 110 1,0 1500 110 . 225 1,3 1500 2000 225 . 400 1,5 2000 2300 2,0 2300 30000.60B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 201

34、6-11Seite 3 zu DVS 2207-12zu erkennen. Das Angleichen ist abgeschlossen, wenn dieWulsthhen am gesamten Rohrumfang bzw. der gesamtenTafeloberseite die in Tabelle 2, Spalte 2, angegebenen Werte er-reicht haben. Die Wulsthhen gelten als Indiz dafr, dass dieFgeflchen ganzflchig am Heizelement anliegen.

35、Der An-gleichdruck von 0,60 N/mm2wirkt whrend des gesamten An-gleichvorganges.AnwrmenZum Anwrmen mssen die Flchen mit geringem Druck amHeizelement anliegen. Dazu wird der Druck auf nahe Null ( 0,01N/mm2) abgesenkt. Beim Anwrmen dringt die Wrme in die zuschweienden Flchen ein und bringt diese auf Sch

36、weitempe-ratur. Anwrmzeiten sind der Tabelle 2, Spalte 3, zu entnehmen.UmstellenNach dem Anwrmen sind die Fgeflchen vom Heizelement zulsen. Das Heizelement ist ohne Beschdigung und Verschmut-zung der erwrmten Fgeflchen herauszunehmen. Die Fge-flchen sind danach schnell bis unmittelbar vor der Berhru

37、ngzusammenzufahren. Die Umstellzeit soll so klein wie mglichgehalten werden (siehe Tabelle 2, Spalte 4), da sonst die plastifi-zierten Flchen erkalten. Die Schweinahtqualitt wrde da-durch nachteilig beeinflusst.FgenDie zu schweienden Flchen sollen bei Berhrung mit einer Ge-schwindigkeit nahe Null zu

38、sammentreffen. Der erforderliche F-gedruck wird mglichst linear ansteigend aufgebracht. Die hierfrnotwendigen Zeiten sind aus Tabelle 2, Spalte 5, ersichtlich. DerFgedruck betrgt 0,60 0,01 N/mm2. Die niedrige Schmelzvis-kositt verlangt eine exakte Steuerung des Fgedruckaufbaues,um eine ausreichende

39、Schmelzzonentiefe zu erhalten.Eine mechanische Belastung der Fgeverbindung ist frhestensnach Beendigung des Abkhlprozesses zulssig. Dazu muss derFgedruck whrend der Abkhlzeit bei Umgebungstemperatur(siehe Tabelle 2, Spalte 5) in voller Hhe aufrecht erhalten wer-den.Nach dem Fgen muss ein gleichmiger

40、 Doppelwulst vorhan-den sein. Die Wulstausbildung gibt eine Orientierung ber dieGleichmigkeit der Schweiungen untereinander. Unterschied-liche Wulstausbildungen knnen durch verschiedenartiges Flie-verhalten der verbundenen Materialien begrndet sein. Aus derErfahrung mit den handelsblichen, normgerec

41、hten PVC-U-Halb-zeugen kann von der Schweieignung ausgegangen werden,auch wenn dies zu unsymmetrischen Schweiwlsten fhrenkann. Es muss immer K 0 sein (siehe Bild 3). Bild 3. Wulstausbildung beim Heizelementstumpfschweien (Prinzipam Beispiel Rohr).Kurzfassung der Verarbeitungsanleitung siehe Anhang.5

42、 Prfen der SchweiverbindungenFr die einzelnen Schweiverfahren werden unterschiedlichePrfverfahren angewendet. Es wird zwischen zerstrungsfreienund zerstrenden Prfverfahren unterschieden. Sie sind in Ta-belle 3 aufgefhrt. berprfungen und Probeentnahmen sollen je nach Vereinbarung whrend der Schweiarb

43、eiten stichpro-benartig erfolgen.Tabelle 2. Richtwerte fr das Heizelementstumpfschweien von Rohren, Formstcken und Tafeln aus PVC-U bei einer Auentemperatur vonetwa 20C und miger Luftbewegung. (Zwischenwerte sind zu interpolieren).1Nennwanddicke s2Angleichen3Anwrmen4Umstellen5FgenHeizelementtemperat

44、ur 230 8CWulsthhe am Heizelement am Ende der Angleichzeit(Mindestwerte)(Angleichenp = 0,60 N/mm2)Anwrmzeit= 15 x Wanddicke(Anwrmenp 0,01 N/mm2)Umstellzeit (Maximalzeit)Fgedruck-aufbauzeit = 1+0,5 x WanddickeAbkhlzeit= 2 x Wanddicke unter Fgedruckp = 0,60 N/mm2 0,01(Mindestwerte)mm mm s s s min 1,90,

45、528,5 2243436460 861,090 4 12812510 150 6 20121,5180 7 2415 225 9 3020 300 11 4025 375 14 50B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Seite 4 zu DVS 2207-12Tabelle 3. Prfverfahren fr Schweiverbindungen.6 M

46、itgeltende Normen und Richtlinien7 ErluterungDie Richtlinie wurde entsprechend dem Stand der Technik er-stellt. Das Schweien von thermoplastischen Kunststoffen bei Umge-bungstemperaturen unter 5C wird generell als problematisch be-trachtet. Hierbei geht es weniger um die werkstoffspezifischenEigensc

47、haften des Kunststoffes als um die eingeschrnkte Hand-fertigkeit des Schweiers. Das Schweien im Freien bei beliebi-gen Auentemperaturen setzt daher eine Umgebung voraus,welche es dem Schweipersonal ermglicht, die einzelnen Ar-beitsschritte ohne qualittsmindernde Einflsse ausfhren zuknnen. Dabei sind

48、 die Angaben der Hersteller und die Tau-punktkurve zu beachten. Die zu verbindenden Teile mssen eingleiches Temperaturniveau aufweisen. Es sind Probeschweiun-gen anzufertigen und zu prfen.Bezglich des Zustandes der Rohrenden ist darauf zu achten,dass Reif, Eis und Feuchte im Rahmen der Schweivorbereitun-gen im Bereich der Fgezone ( 0,5 x Formstcklnge) mittelsWrmezufuhr (z. B. Warmgasgert) entfernt werden. Formstckesind in geschlossenen, frostfreien Rumen zu lagern und nur inder jeweils erforderl