DVS 2213-2010 Specialist for plastics welding.pdf

1、DVS, Ausschuss fr Technik, Arbeitsgruppe Fgen von Kunststoffen“File: D:Eigene DateienKundenDVSRi+Me22072207-32207-3.fmErstellt am: 12.05.2003Zuletzt gendert am: 08.02.2005NachdruckundKopie,auchauszugsweise,nurmitGenehmigungdesHerausgebersDVS DEUTSCHER VERBANDFR SCHWEISSEN UNDVERWANDTE VERFAHREN E.V.

2、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) 1591-150Diese Verffentlichung wurde von einer Gruppe erfahrener Fachleute in ehrenamtlicher Gemeinschaftsarbeit erstellt und wird als eine wichtige Erkennt

3、nisquelle zurBeachtung empfohlen. Der Anwender muss jeweils prfen, wie weit der Inhalt auf seinen speziellen Fall anwendbar und ob die ihm vorliegende Fassung noch gltigist. Eine Haftung des DVS und derjenigen, die an der Ausarbeitung beteiligt waren, ist ausgeschlossen.Ersatz fr Ausgabe April 1986I

4、nhalt:1 Geltungsbereich2 Werkstoffe3 Allgemeine Verfahrensbeschreibung3.1 Warmgasfchelschweien (WF)3.2 Warmgasziehschweien (WZ)4 Gertetypen5 Konstruktive Gestaltung, Schweinahtformen undSchweinahtaufbau 6 Anforderungen6.1 Anforderungen an die Werkstoffe und deren Schweieig-nung6.2 Anforderungen an d

5、ie Qualitt der Schweiverbindungen6.3 Anforderungen an die Schweigerte und das Zubehr6.4 Anforderungen an die Schweier7 Inbetriebnahme der Schweigerte und Einstellen derSchweiparameter8 Schweivorbereitungen8.1 Ausrstung8.2 Schutz vor Umwelteinflssen9Schweien9.1 Vorbereiten der Fgeflchen und des Schwe

6、izusatzes9.2 Heften9.3 Warmgasfchelschweien (WF)9.4 Warmgasziehschweien (WZ)9.5 Mechanische Nachbearbeitung der Schweinaht9.6 Thermische Nachbehandlung9.7 Schweiprotokoll10 Prfen der Schweiverbindungen11 Sicherheitshinweise12 Mitgeltende Normen und RichtlinienAnhang 1: Kurzanleitung fr das SchweienA

7、nhang 2: Schweiprotokoll1 GeltungsbereichDiese Richtlinie gilt fr das Warmgasfchel- (WF) und Warmgas-ziehschweien (WZ) von Halbzeugen aus thermoplastischenKunststoffen im Behlter-, Apparate- und Rohrleitungsbau. Siebeschreibt die unterschiedlichen Verfahren, zeigt die Verfahrens-grenzen auf und legt

8、 Anforderungen zur Qualittssicherung fest. Warmgasgeschweit werden vorwiegend Materialdicken von 2bis 10 mm. Grere Dicken werden im Allgemeinen entspre-chend Richtlinie DVS 2207-4 warmgasextrusionsgeschweit.Spezielle Anwendungen wie das Schweien von Dichtungsbah-nen werden in den Richtlinien DVS 222

9、5-1 und 2225-4, dasSchweien von PE-Mantelrohren in der Richtlinie DVS 2207-5beschrieben.2 WerkstoffeDiese Richtlinie gilt fr die in der Richtlinie DVS 2207-3 Beiblatt 1genannten Werkstoffe. Fr andere Werkstoffe und Werkstoffmo-difikationen (zum Beispiel elektrisch leitfhig) kann sie sinnge-m angewen

10、det werden. Ergnzende Hinweise der Halbzeug-hersteller sind zu beachten.3 Allgemeine VerfahrensbeschreibungBeim Warmgaszieh- und -fchelschweien wird ein Schweizu-satz (zum Beispiel Rund- oder Profilstab) verwendet. Die Fge-flchen von Grundwerkstoff und Schweizusatz werden durchWarmgas, in der Regel

11、Luft (Anforderungen siehe DVS 2207-3Beiblatt 2), plastifiziert und unter Druck gefgt. 3.1 Warmgasfchelschweien (WF)Die Erwrmung des Grundwerkstoffs und des Schweizusatzeserfolgt durch einen Warmgasstrom, der mittels einer an demSchweigert angebrachten Runddse auf die Fgeflchen ge-richtet wird, Bild

12、1.Schweien von thermoplastischen KunststoffenWarmgaszieh- und Warmgasfchelschweienvon Rohren, Rohrleitungsteilen und TafelnVerfahren, AnforderungenApril 2005RichtlinieDVS 2207-3Bild 1. Warmgasfchelschweien.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BE

13、ST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Seite 2 zu DVS 2207-3Das Schweigert wird in einer kontinuierlichen Bewegung ent-lang der Schweifuge gefhrt. Der plastifizierte, von Handgefhrte Schweistab wird unter Aufbringung des Fgedrucksin die Nahtfuge eingebracht. Hauptanwendungsgebiete sindschwer zug

14、ngliche Stellen sowie die Wurzellage von Schwei-nhten, besonders bei PVC.3.2 Warmgasziehschweien (WZ)Bei diesem Verfahren fhrt man den Schweizusatz durch einenin der Dse befindlichen Kanal der Fgezone zu. Der Dsenka-nal muss der Form des Schweizusatzes entsprechen.Durch die Lenkung des Warmgasstroms

15、 und die Form der Zieh-dse werden der Schweizusatz und der Grundwerkstoff gleich-mig vorgewrmt und plastifiziert. ber einen schnabelfrmigenAnsatz am Ende der Dse (Andrckzunge) wird der erforderlicheFgedruck aufgebracht. Bei richtiger Handhabung erfolgt dieSchweiung kontinuierlicher, gleichmiger und

16、schneller alsbeim Warmgasfchelschweien.Das Warmgasziehschweien ist deshalb dem Warmgasfchel-schweien vorzuziehen. An schwer zugnglichen Stellen ist esjedoch nicht immer anwendbar.4 GertetypenDie Schweigerte bestehen aus elektrischer Anschlussleitung,Schweigasversorgung, Griffstck, Heizung einschliel

17、ich Rege-lung bzw. Steuerung sowie auswechselbarer Dse. Die Schwei-gaserwrmung erfolgt im Allgemeinen durch eine elektrischeWiderstandsheizung. Man unterscheidet zwischen Gerten mitexterner Schweigasversorgung und Gerten mit integriertemGeblse sowie zwischen elektronisch geregelten und elektro-nisch

18、 gesteuerten Gerten. Gerte mit externer Schweigasversorgung erfordern ein zu-stzliches Geblse, Druckgasflaschen oder einen Druckluftan-schluss fr die Gaszufuhr. Dies ermglicht auch die Verwen-dung anderer Gase als Luft (beispielsweise Stickstoff bei oxi-dationsempfindlichen Werkstoffen). Sie sind au

19、fgrund ihrerleichten Bauart besser fr den Dauereinsatz geeignet, Bild 3a. Gerte mit integriertem Geblse werden wegen ihres hherenGewichtes berwiegend fr kurzzeitige Schweiarbeiten, zumBeispiel bei Baustellenschweiungen eingesetzt, Bild 3b. Geregelte Gerte verfgen ber eine im Gert integrierte di-rekt

20、e Schweigastemperaturmessung mit Regelelektronik.Unabhngig von Umgebungseinflssen, Luftmengenschwan-kungen und Spannungsnderungen erlauben die Gerte einehohe Konstanz der Schweigastemperatur. Diese wird in derRegel ber ein Display mit Soll- und Istwertanzeige angezeigt. Gesteuerte Gerte besitzen kei

21、nen internen Temperaturab-gleich. Die Isttemperatur unterliegt Schwankungen entspre-chend der eingebrachten Luftmenge bzw. Schwankungen inder Versorgungsspannung. Bild 3. Warmgasschweigerte;a) Gert mit externer Schweigasversorgung,b) Gerte mit internem Geblse.5 Konstruktive Gestaltung, Schweinahtfor

22、men undSchweinahtaufbau Fr die Konstruktion der Bauteile gelten die Richtlinien DVS 2205ff. Fr die konstruktive Gestaltung und Dimensionierung derSchweinhte gilt die Richtlinie DVS 2205-3. Fr die Benennungsowie die zeichnerische und symbolische Darstellung derSchweinhte gilt DIN EN 22553. Insbesonde

23、re ist zu beachten: Kreuzende Nhte mssen versetzt angeordnet werden. Der Abstand der Nhte sollte etwa 3-mal die Decklagenbreite,mindestens jedoch 30 mm betragen. Unterschiedlich dicke Anschlussenden bei Stumpfsten sindin der Materialdicke anzugleichen (DVS 2205). Bei nur einseitiger Zugnglichkeit so

24、llte eine Schweinahtformgewhlt werden, die gewhrleistet, dass der Querschnitt desjeweils dnneren Fgeteils komplett angeschlossen werdenkann (zum Beispiel bei einem T-Sto mit HV-Naht). Die freie Zugnglichkeit der Fgeflchen mit dem Schweige-rt ist sicherzustellen.Die wichtigsten Nahtformen sind V-, Do

25、ppel-V-, HV- und Doppel-HV-Naht. Als Schweizusatz dienen Rund- und Profilstbe entsprechendDVS 2211. Rundstbe werden in Abhngigkeit vom Nahtquer-schnitt meist mehrlagig geschweit. Profilstbe werden gewhn-lich einlagig verarbeitet. Dazu ist die Anpassung der Nahtfugen-geometrie an das Profil entsprech

26、end den Angaben desSchweizusatzherstellers erforderlich.Tabelle 1 zeigt gebruchliche Werkstoffe und Nahtffnungswin-kel fr V- und Doppel-V-Nhte. Bei Kehlnhten sind 45 bzw. 90gebruchlich (Bild 4).a)b)Bild 2. Warmgasziehschweien.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686

27、BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Seite 3 zu DVS 2207-3Bild 4. Gebruchliche Schweinahtformen.Tabelle 1. Werkstoffe und Nahtffnungswinkel fr V- und Doppel-V-Nhte.1) PE 63, PE 80, PE 100;2)PP-H, PP-B, PP-R;3)siehe 2207-3 Beiblatt 3.Tabelle 2. Beispiele fr den Schweinahtauf

28、bau in Abhngigkeit von der Werkstckdicke bei einem ffnungswinkel von 60.a) V-Naht am Stumpfsto ohne Gegenlageb) V-Naht am Stumpfsto mit Gegenlagec) Doppel-V-Naht amStumpfsto0 2 mm0 2 mmd) HV-Naht mit Kehlnaht am T-Sto e) Doppel-HV-Naht am T-Sto f) Doppelkehlnaht0 2 mmWerkstoff Nahtffnungswinkel PE-

29、HD1), PP2), PVC, PVC- C, PVDF, E/CTFE 60-70MFA, FEP, PFA3)0-30 (je nach Materialdicke)Dicke des Grundwerkstoffsin mmSchweistab (rund)Anzahl x Durchmesser mmV-Naht 23451 x 43 x 31 x 3 + 2 x 46 x 3gegebenenfalls zustzlich jeweils eine Gegenlage (7)456810je Seite: 1 x 4je Seite: 3 x 3je Seite: 3 x 3je

30、Seite: 1 x 3 + 2 x 4je Seite: 6 x 3 oder je Seite: 1 x 3 + 3 x 4B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Seite 4 zu DVS 2207-3Bild 5. Schweinahtaufbau bei einer V-Naht (ohne Gegenlage);a) durchgeschweite

31、Wurzellage, b) fertige Schweinaht.In der Regel erfolgt der Lagenaufbau entsprechend Tabelle 2und Bild 5. Bei anderen ffnungswinkeln oder Nahtgeometrienist der Lagenaufbau entsprechend anzupassen. Bei der Verwen-dung von Profilstben oder Schweibndern mssen die Naht-geometrie und die Schweidse der Geo

32、metrie des Schweizu-satzes angepasst sein.Die Schweinaht muss vollstndig und hohlraumfrei gefllt seinund eine Nahtberhhung entsprechend DVS 2201-1 aufweisen.Die Nummerierung der Einzeldrhte in der Tabelle gibt die emp-fohlene Schweifolge wieder.6 Anforderungen6.1 Anforderungen an die Werkstoffe und

33、deren Schwei-eignungHalbzeuge und Schweizustze mssen zum Warmgasschwei-en geeignet sein. Fr Schweiverbindungen, die den Anforde-rungen nach DVS 2203 entsprechen sollen, ist die Verwendungeines zum Grundwerkstoff typengleichen, mindestens aber art-gleichen Schweizusatzes Voraussetzung.Fr die teilkris

34、tallinen Werkstoffe wie PE, PP, PVDF wird derSchmelzindex als charakteristischer Kennwert fr die Schwei-barkeit herangezogen. Liegen die Schmelzindexwerte (MFR-Werte) der Schweipartner innerhalb der zulssigen Schmelzin-dexbereiche der Richtlinie DVS 2207-1, -11 und -15, kann gene-rell von einer Schw

35、eibarkeit ausgegangen werden. Sind zweiHalbzeuge unterschiedlicher MFR-Gruppen aus diesem Bereichmiteinander zu schweien, ist ein Schweizusatz zu whlen,dessen MFR-Wert zwischen dem der Halbzeugkombination liegt.Fr PE-HD, PP und PVDF sind die Hinweise im Geltungsbereichder Richtlinien DVS 2207-1, 220

36、7-11 und 2207-15 zu beachten.Liegt der Schmelzindex auerhalb der zugelassenen Bereiche inden genannten Richtlinien ist der Schweinachweis nach DVS2203-4 im Zeitstandzugversuch zu fhren.Fr amorphe Werkstoffe, wie PVC gilt: Es sind nur Halbzeugegleichen Formmassetyps schweibar.Die Halbzeuge und Schwei

37、zustze mssen entsprechend undunverwechselbar gekennzeichnet sein (bei Schweizustzen aufder Verpackung).Es sollten nur Halbzeuge mit festgelegten Qualittsanforderun-gen geschweit werden (zum Beispiel Werkszeugnis nach DINEN 10204).Die Schweizustze mssen den Anforderungen nach RichtlinieDVS 2211 bzw.

38、DIN EN 12943 entsprechen.Die Grund- und Zusatzwerkstoffe mssen in einwandfreiem Ver-arbeitungszustand vorliegen, trocken und sauber sein.Bestehen Zweifel an der Artgleichheit von Halbzeug und/oderdem Schweizusatz, zum Beispiel durch fehlende Kennzeich-nung, oder sind Werkstoffvernderungen zu befrcht

39、en durch unsachgeme Lagerung, niedrige Fgeteiltemperaturen, Verschmutzung, Alterung, Betriebseinflsse (Medien, Temperaturen),so ist die Schweieignung durch Prfungen an Probeschweiun-gen festzustellen.Art und Umfang der Prfungen sind zu vereinbaren. Hinweisehierzu geben die Richtlinien DVS 2203-1 und

40、 2201-2.6.2 Anforderungen an die Qualitt der Schweiverbindun-genBei sachgemer Ausfhrung der Schweinhte entsprechenddieser Richtlinie werden die in DVS 2203-1 angegebenen Min-destanforderungen an die Qualitt der Schweinhte (Schwei-faktoren, Biegewinkel/Biegeweg) sicher erreicht.Im Hinblick auf den je

41、weiligen Anwendungsfall, ggf. gesetzlicheVorgaben (WHG, Druckgerterichtlinie etc.) und die erforderlicheDimensionierung, sollten sich Auftraggeber und Hersteller auf dieentsprechenden Anforderungen an das Bauteil und die Schwei-verbindungen einigen und diese festlegen.Hinweise und Kriterien fr die F

42、estlegung der Qualitt enthlt dieRichtlinie DVS 2202-1. Der Nachweis der geforderten Qualitt ist gegebenenfalls anProbeschweiungen zu fhren. Dies gilt insbesondere fr Werk-stoffe, fr die in den genannten Richtlinien bisher keine Anforde-rungen festgelegt sind (beispielsweise PFA, FEP, MFA, PVC-Cetc.)

43、.6.3 Anforderungen an die Schweigerte und das ZubehrDie Schweigerte mssen CE-konform, sicher, funktionsfhigund fr die Schweiaufgabe geeignet sein. Dies gilt auch fr dasZubehr wie Dsen, Thermofhler etc.Spezielle Anforderungen an die Gerte sind im Beiblatt 2 zu die-ser Richtlinie beschrieben.6.4 Anfor

44、derungen an die SchweierDas Warmgasschweien ist ein Schweiverfahren, das umfang-reiche Kenntnisse bezglich der zu schweienden Werkstoffeund der Handhabung der Gerte sowie hohe Fertigkeiten in derAusfhrung voraussetzt.Der Schweier muss eine Prfung entsprechend Richtlinie DVS2212-1 abgelegt haben und

45、eine gltige Prfbescheinigung besit-zen.Beim Schweien von Werkstoffen (FEP, PFA, MFA, E/CTFE.),welche bisher nicht im Geltungsbereich der Richtlinie DVS 2212-1enthalten sind, gelten deren Anforderungen sinngem bzw. esist ein entsprechender Eignungsnachweis in Anlehnung an DVS2212-1 zu fhren.7 Inbetri

46、ebnahme der Schweigerte und Einstellen derSchweiparameterDie Inbetriebnahme und Einstellung erfolgt entsprechend derBetriebsanleitung des Gerteherstellers in Verbindung mit denim Beiblatt 1 genannten Schweiparameterempfehlungen undeventuell mit den Angaben des Rohstoff- oder Halbzeugherstel-lers. Vo

47、r der Benutzung, bei Wechsel des Schweizusatzes undgegebenenfalls bei Schweiunterbrechungen sind die Ziehdsenan der Andrckzunge sowie der Luftkanal beispielsweise mit ei-ner Messingbrste zu reinigen. Die Dsenflchen drfen nichtbeschdigt sein.Vor Schweibeginn wird die am Schweigert eingestellteWarmgas

48、temperatur berprft. Die Messung erfolgt mit einemgeeigneten schnell anzeigenden Temperaturmessgert (mit ei-nem Thermoelement von etwa 1 bis 1,5 mm Durchmesser) etwa5 mm in der Dse, bei Runddsen in der Dsenmitte, bei Zieh-dsen in der Hauptdsenffnung. Die Messung der Luftmengeerfolgt vor Eintritt in das Schweigert mit einem Durchfluss-messgert (siehe Beiblatt 2).Das Schweigert soll vor Beginn der Schweiung und berpr-fung der Parameter mindestens 15 min in Betrieb sein.Die wie