Schweißgerät für Polyethylenrohre: welches man am besten kaufen sollte und wie man es richtig verwendet

Polyethylenrohre sind leicht, einfach zu installieren und relativ kostengünstig. Um Leitungen dieser Art zu verlegen, wird ein Schweißgerät für Polyethylenrohre benötigt. Die richtige Anwendung der Ausrüstung und die Einhaltung der Arbeitstechnik ermöglicht eine zuverlässige, nahezu monolithische Verbindung, die viele Jahre hält.

Wir erklären, wie Sie ein Gerät zur Herstellung fester und dichter Verbindungen richtig auswählen. In dem vorgestellten Artikel werden die Besonderheiten des Schweißens von Polyethylenrohrleitungen detailliert beschrieben. Wer die Arbeiten selbst durchführen möchte, findet bei uns nützliche Empfehlungen.

Besonderheiten des Schweißens von Polyethylenkonstruktionen

Eine der nützlichen Eigenschaften von Polyethylenrohren – ist eine gewisse Flexibilität der Konstruktion. Das Schweißen ermöglicht es, diese Eigenschaft an den Verbindungsstellen einzelner Leitungsabschnitte zu erhalten, was homogene Eigenschaften über die gesamte Länge gewährleistet.

Solche Rohre werden sowohl für die Grabenverlegung als auch für die grabenlose Verlegung geschweißt, wenn als Haupt-„Schutzhülle“ ein Stahl- oder Glasfaserrohr verwendet wird.

Meistens werden zum Verbinden von Polyethylenkonstruktionen zwei Schweißarten verwendet: das Stumpfschweißen und das Elektroschweißen (auch Thermoschweißen genannt). Bevor Sie die geeignete Ausrüstung auswählen, sollten Sie sich eingehend mit der Techngie der Schweißarbeiten vertraut machen, die bei der Herstellung von Verbindungen eingehalten werden muss.

Bei der Arbeit mit Rohren aus Polyethylen werden die Enden der Konstruktionen zunächst auf Schmelztemperatur erhitzt, dann verbunden und unter Druck zusammengedrückt. Das klingt einfach, aber in der Praxis sind gute berufliche Fähigkeiten erforderlich, um eine qualitativ hochwertige Schweißnaht zu erzielen.

Beim Stumpfschweißen von Polyethylenrohren müssen Parameter wie Heizzeit und -temperatur sowie der Arbeitsdruck genau eingehalten werden.

Die Zeit jedes Schrittes sowie der Arbeitsdruck, der während des Aufheizens und Verbindens auf die Arbeitsfläche ausgeübt wird, sollten korrekt bestimmt werden. Die Arbeiten werden bei einer Umgebungstemperatur zwischen -15 und +45 Grad empfohlen. Diese Methode ist nicht geeignet für Konstruktionen mit einer Wandstärke von weniger als 4,5 mm.

Das Schweißgerät für das Stumpfschweißen von Rohren sollte entsprechend dem Durchmesser der Leitungen ausgewählt werden, die auf der Baustelle verwendet werden sollen.

Das Stumpfschweißen kann von zwei Fachkräften durchgeführt werden, schwere Maschinen sind dafür nicht erforderlich. Der Zeitaufwand und der Energieverbrauch für die Ausführung sind in diesem Fall sehr moderat.

Das Schema der Arbeitsgänge beim Stumpfschweißen sieht im Detail wie folgt aus:

1. Die Enden der Leitungen an den Verbindungsstellen sollten beschnitten werden, um sie von Verunreinigungen zu reinigen und Unebenheiten zu beseitigen.
2. Danach werden die Rohrenden mit dem Schweißgerät erhitzt, um den ersten Schweißwulst zu bilden.
3. Das Erhitzen wird noch eine Weile fortgesetzt, um die Schmelztemperatur des Polyethylens zu erreichen.
4. Nun wird das Schweißgerät entfernt und die heißen Rohrenden werden vorsichtig verbunden, wobei der Endgrat entsteht.
5. Es bleibt abzuwarten, bis die Konstruktion abgekühlt ist, und die Qualität der Schweißnaht zu überprüfen.

Zum Beschneiden der Enden wird ein Spezialwerkzeug verwendet – der Elektro-Endenfräser. Dieses Gerät ermöglicht einen Schnitt streng senkrecht zur Achse der Konstruktion.

Der Schnitt erfolgt in Mikroschichten, bis ein durchgehendes Polyethylenband an der Schnittstelle entsteht. Die Temperatur und Einwirkzeit des Heizgeräts auf die Rohrenden werden unter Berücksichtigung der Materialmarke bestimmt.

Nach dem Aufheizen der Arbeitsflächen der Polyethylenrohre ist das Heizelement des Schweißgeräts zu entfernen und die Enden unter Druck zu verbinden.

Es ist sehr wichtig, dass das Verhältnis dieser Parameter sowie der Druck auf die Arbeitsfläche mit höchster Präzision eingehalten werden. Dies ist der entscheidende Punkt für eine qualitativ hochwertige Schweißnaht.

Nach Abschluss der Heizphase muss das Heizgerät sehr schnell und dennoch vorsichtig zur Seite geführt werden, um die Integrität der Arbeitsflächen nicht zu beeinträchtigen und eine versehentliche Verschmutzung zu vermeiden.

Beim Verbinden der auf die erforderliche Temperatur erhitzen Stirnseiten von HDPE-Rohren muss der gleiche Druck wie beim Erhitzen der Oberflächen gewährleistet sein. Die Abkühlung der zweiten Schweißnaht muss ebenfalls sorgfältig erfolgen. Die verbundenen Rohre dürfen erst entnommen werden, bis das erhitzte Polyethylen gestaucht ist.

Bevor Polyethylenrohre mittels Stumpfschweißen verbunden werden, sind die Enden der Konstruktionen zu beschneiden und zu reinigen sowie ihre Position zu zentrieren.

Wenn alle Vorgänge korrekt ausgeführt werden, entsteht an der Verbindungsstelle ein sauberer, symmetrischer Wulst. Wenn die Naht uneben oder unsauber aussieht, wurden beim Schweißen schwerwiegende Fehler gemacht. Die Festigkeit einer solchen Verbindung wäre sehr fragwürdig.

Bei korrekter Verbindung von Kunststoffrohren, die im Stumpfschweißverfahren geschweißt werden, muss ein gleichmäßiger und symmetrischer Wulst entstehen; Schiefstellungen sind unzulässig.

Wenn Rohre mit dünnen Wänden (weniger als 4 mm) verbunden werden müssen, wird empfohlen, das Elektroschweißen mit Muffen zu bevorzugen, das auch als Widerstandsschweißen bezeichnet wird. Diese Variante ermöglicht ebenfalls eine qualitativ hochwertige Verbindung, wobei der Arbeitsablauf sogar einfacher ist als beim Stumpfschweißen.

Um diese Art von Schweißung durchzuführen, führen Sie die folgenden Schritte aus:

1. Reinigen Sie die Oberfläche der Enden und den Teil des Rohres, der sich unter der Muffe befindet, mit gutem Überstand von Verschmutzungen.
2. Entfetten Sie die Arbeitsflächen.
3. Entfernen Sie die Oxidschicht.
4. Setzen Sie die Muffe auf die Arbeitsflächen.
5. Zentrieren Sie die Konstruktion.
6. Führen Sie das Erhitzen und Schweißen der Verbindung durch.
7. Warten Sie das vollständige Abkühlen der Schweißstelle ab.

Führen Sie alle Vorbereitungsarbeiten mit größter Sorgfalt durch, da selbst geringste Verunreinigungen die Qualität der Verbindung erheblich beeinträchtigen können. Falls nach dem Entfernen der Oxidschicht versehentlich Fremdstoffe auf die Oberfläche gelangen, wiederholen Sie die Reinigung.

An den Abkühlungsprozess werden dieselben Anforderungen gestellt wie bei der Verwendung der Stumpfschweißmethode. Jede Positionsänderung des Rohres während dieser Zeit kann für die Schweißnaht fatal sein. Das Elektromuffenschweißen wird mit Hilfe von Fittings durchgeführt, bei denen bei der Herstellung metallische Heizspiralen eingelegt werden.

Um den Prozess zu starten, installieren Sie das Fitting an der Verbindungsstelle und schließen Sie es an das Schweißgerät an, das die Erhitzung durchführt. Während des Schweißens dehnt sich das Material des Fittings aus und sorgt für den erforderlichen Druck und ausreichende Abdichtung. Nach Abschluss der Arbeiten trennen Sie die Stromversorgung, und das Fitting verbleibt an der Verbindungsstelle.

Eine weitere interessante Methode zum Schweißen von Polyethylenrohren ist das Muffenschweißen. Dies ist die am wenigsten verbreitete Variante, die im Gegensatz zu den oben beschriebenen Technologien nur für die Verlegung von inneren Leitungen angewendet werden kann. Es ist auch eine recht einfache Methode, die technisch dem Prozess des Schweißens von Polypropylenrohren sehr ähnelt.

Bei der Verlegung von Polyethylenrohren in Innenräumen kann man die Muffenschweißung bedenkenlos einsetzen, insbesondere wenn ein komplexes Verteilungsschema realisiert werden muss.

Die Muffenschweißung kann in Räumen empfohlen werden, in denen das Verlegungsschema der Rohrleitung komplex ist und viele Neigungen und Kurven aufweist. Für diese Art von Arbeiten wird fast der gleiche Lötkolben wie für Polypropylenkonstruktionen verwendet, und auch die Geräteeinstellungen unterscheiden sich kaum.

Womit schweißt man Polyethylen?

Ausgehend von den Informationen über die Besonderheiten des Schweißens von Polyethylenkonstruktionen lassen sich die wichtigsten Punkte bestimmen, die bei der Auswahl der geeigneten Ausrüstung zu beachten sind:

• Eigenschaften des Rohres: Polyethylen-Typ, Durchmesser, Wandstärke usw.;
• Besonderheiten der Rohrleitungskonfiguration;
• Verlegeort der Rohre (innen oder außen);
• akzeptabler Grad der Automatisierung des Prozesses;
• geeignete Schweißtechnologie usw.

Zum Stumpfschweißen von Polyethylenrohren wird spezielle Ausrüstung verwendet.

Den Fachleuten stehen Geräte zur Verfügung, mit denen das Schweißen im manuellen, automatischen und halbautomatischen Modus durchgeführt werden kann. Am einfachsten zu erlernen ist die Bedienung des Handgeräts, aber es ist nur für Rohre mit kleinem Durchmesser geeignet.

Polyethylenrohre mit kleinem Durchmesser können erfolgreich mit einem handgeführten Schweißgerät geschweißt werden, aber für Arbeiten mit großen Konstruktionen muss ein Gerät mit hydraulischem Verstärker und Zentriervorrichtung verwendet werden.

Die Parameter müssen anhand von Tabellen ermittelt werden. Die Schweißgenauigkeit bei manuellen Geräten ist nicht immer hoch genug, um erfolgreich mit solchen Aggregaten zu arbeiten; es ist eine gewisse Erfahrung erforderlich. Halbautomatische Geräte sind wesentlich bequemer, sie sind mit Hydraulik ausgestattet: einer Station und einem Zentrierer, was die Handhabung erheblich vereinfacht.

Mit Hilfe einer solchen Tabelle bestimmen professionelle Schweißer die Parameter für die Bearbeitung der zu verbindenden Konstruktionen aus verschiedenen Polyethylentypen.

Diese Vorrichtungen werden zum Verbinden von Rohren mit größerem Durchmesser verwendet als bei der Arbeit mit Handgeräten. Obwohl die Bewegung der Geräteelemente mithilfe von Hydraulikvorrichtungen automatisiert ist, müssen die Schweißparameter dennoch anhand von Tabellen eingestellt werden.

Geräte zum automatischen Schweißen von Polyethylenrohren, sogenannte CNC-Maschinen oder SUVI, arbeiten mit einer deutlich höheren Präzision

Hier wird der Prozess vollständig vom Computerprozessor gesteuert. Der Meister muss nur die erforderlichen Parameter eingeben, z. B. das Material, aus dem das Rohr besteht, den Durchmesser der Konstruktion, den SDR und Ähnliches.

Bei der Verwendung von Tabellen arbeiten Schweißer mit Begriffen wie:

• Wanddicke des Rohres;
• Arbeitstemperatur des Heizgeräts;
• Durchmesser der Konstruktion;
• Heizzeit der Stirnseiten;
• Größen des Grates;
• Schweiß- und Nachheizdruck;
• Heiz- und Umrüstzeit;
• Zeit für den Druckaufbau in der Phase des Stauchvorgangs;
• Abkühlzeit.

Die Temperatur des Heizgeräts hängt hauptsächlich von den Eigenschaften des Materials ab, aus dem die Rohre hergestellt sind. Zur Bestimmung dieses Parameters werden nicht nur Tabellen, sondern auch Diagramme verwendet.

Das Stumpfschweißgerät des Schweizer Herstellers „Georg Fischer“ zeichnet sich durch hohe Qualität aus. Das Sortiment ist sehr vielfältig, überzeugt durch europäische Qualität und einen gerechtfertigt hohen Preis. Relativ günstig sind die Modelle der Baureihen KL Line und Weld Line.

Sie ermöglichen das Schweißen von Konstruktionen mit einem Durchmesser von 630 mm oder weniger und zeichnen sich durch eine vereinfachte Bauweise aus, die eine erhöhte Zuverlässigkeit der Einheit gewährleistet. Sie eignen sich für die Montage von Wasser- und Abwasserrohren, auch für Druckleitungen.

Die Schweißgeräte der Baureihe GF Line desselben Herstellers haben einen komplexeren Aufbau und sind teurer. Es handelt sich um automatische Geräte, die nach der SUVI-Technologie arbeiten. Diese Aggregate werden häufig bei der Verlegung von Gasleitungen eingesetzt und eignen sich für Rohre mit einem Durchmesser von 160–1200 mm.

Für die Elektroschweißung mit Muffen können auch Geräte verwendet werden, die den Prozess in unterschiedlichem Maße automatisieren. Die Schweißqualität hängt nicht nur vom Gerätetyp ab, sondern auch von der Verarbeitungsqualität sowie den Einsatzbedingungen.

Professionelle Rohrverleger bevorzugen für die Arbeit Aggregate. Sie sind mit einem Scanner ausgestattet, der den vom Rohrhersteller bereitgestellten Barcode scannt.

Professionelle Schweißer bevorzugen Geräte, die mit einem speziellen Scanner ausgestattet sind. Nach dem Scannen der Kennzeichnung von Polyethylenrohren stellen sich solche Geräte automatisch auf den richtigen Schweißmodus ein.

Darin ist ein vollständiger Informationsblock über die Eigenschaften dieses Materials verschlüsselt. Nach dem Scannen werden alle erforderlichen Einstellungen vorgenommen. Wenn die Rohre gereinigt und vorbereitet sind, kann sofort mit dem Schweißen begonnen werden. Gute Geräte für die Elektroschweißung mit Muffen überwachen nicht nur jeden Schritt der Schweißarbeiten, sondern geben auch eine Warnung im Fehlerfall aus.

Bei der Auswahl des Gerätetyps sollten Sie die folgende Besonderheit der Schweißausrüstung beachten. Thermistorgeräte eignen sich für die Arbeit mit Rohren nahezu jeden Durchmessers, da die Erwärmung über eine Muffe entsprechender Größe erfolgt. Geräte für das Stumpfschweißen hingegen müssen Sie für den spezifischen Durchmesser der Konstruktion wählen.

Die Technologie des Elektromuffenschweißens ermöglicht Arbeiten selbst unter sehr beengten Bedingungen, beispielsweise direkt in Gräben. Sie ist auch in Gebieten mit erhöhter Erdbebengefährdung unverzichtbar.

Thermistor-Schweißgeräte zeichnen sich zudem durch einen sehr moderaten Preis im Vergleich zu Analoga für das Stumpfschweißen aus. Sie sollten jedoch beachten, dass bei deren Verwendung die Elektromuffen separat bezahlt werden müssen. Für Rohre mit kleinen Durchmessern sind die Muffen nicht sehr teuer, aber bei der Arbeit mit großen Konstruktionen kann der Preisunterschied spürbar werden.

Polyethylenrohre mit kleinem Durchmesser (110 mm und weniger) werden in Rollen geliefert. Auf diese Weise können Sie eine durchgehende und flexible Leitung mit einer Länge von bis zu 200 Metern erhalten.

Für die Montage einer solchen Konstruktion wird eine minimale Anzahl von Verbindern benötigt. Wenn es sich jedoch um Rohre mit einem Durchmesser von mehr als 110 mm handelt, stehen Ihnen nicht Rollen, sondern Abschnitte mit einer Länge von nur 12 mm oder weniger zur Verfügung.

Bei Wahl der Thermistor-Schweißmethode für Polyethylenkonstruktionen sollten Sie die Notwendigkeit des Erwerbs von Verbindungsmuffen und anderen zugehörigen Materialien beachten.

Offensichtlich wird für die Montage einer solchen Rohrleitung eine beträchtliche Anzahl von Elektromuffen benötigt, um die vielen 12-Meter-Abschnitte zu verbinden. Die Ausrüstung für das Elektromuffenschweißen zeichnet sich durch kompakte Abmessungen aus.

Wenn Arbeiten unter beengten Bedingungen durchgeführt werden müssen, kann diese Option die einzig mögliche sein. Der Mindestdurchmesser der Konstruktionen bei Verwendung des Elektromuffenschweißens kann ebenfalls praktisch beliebig sein, beginnend bei 20 mm.

Auch die Möglichkeit einer Reparatur der Rohrleitung sollte beachtet werden, falls eine solche Notwendigkeit entsteht. Sogar die geologischen Besonderheiten des Grundstücks, auf dem die Verlegung der Kanalisationsleitung oder der Wasserleitung erfolgt, sind von Bedeutung. In erdbebengefährdeten Gebieten ist zum Beispiel das Stumpfschweißen nicht akzeptabel, das Thermoschweißverfahren ist zwingend anzuwenden.

Bei der Auswahl der Schweißausrüstung sollten Sie auch auf solche Fragen wie das Vorhandensein von Garantieverpflichtungen, den Zugang zum Kundendienst, die Möglichkeiten der regelmäßigen Zertifizierung des Geräts usw. achten. Ein zuverlässiger Verkäufer muss über die Genehmigungsdokumentation für die Geräte verfügen, die in der Regel im Ausland hergestellt werden.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Vergleich und nützliche Tipps zur Auswahl von Schweißgeräten:

In diesem Video wird der schrittweise Prozess des Selbstbaus eines Schweißgeräts für PP-Rohre gezeigt:

Ein geeignetes Schweißgerät für Polyethylenrohre auszuwählen ist gar nicht so schwer. Es ist besser, Produkten bekannter Hersteller in einer akzeptablen Preisklasse den Vorzug zu geben. Bei genauer Einhaltung der Schweißtechnologie kann eine zuverlässige Verbindung erzielt werden.

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