Argon 4.6, Argon 4.8 oder Argon 5.0?
Was ist Argon?
Argon (Ar) ist ein inertes Edelgas, das bei Zimmertemperatur farblos und reaktionsträge ist. Außerdem besteht es aus nur einem Atom. Es ist das am häufigsten vorkommende Element auf der Erde mit einem Anteil von 0,934% in der Atmosphäre. Nach Stickstoff und Sauerstoff belegt Argon den dritten Platz in Bezug auf die Menge der Bestandteile, aus der unsere Erdatmosphäre besteht.
Das häufige Vorkommen ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass das Edelgas ein Nebenprodukt des Kaliumzerfalls in der Erdkruste darstellt und sich im Gestein absetzt. Durch Schmelzen des Gesteins löst sich das Gas oder wird durch die Gesteine an das Grundwasser abgegeben, weshalb Quellwasser aus großen Tiefen gelöstes Argon beinhalten kann.
Die Gewinnung von Argon
Argon ist das erste Edelgas, das nachgewiesen wurde. Argon ist das preiswerteste Edelgas, da es aus der Luft gefiltert werden kann. Es wird durch ein bestimmtes Destillationsverfahren gewonnen.
Das Gas wird aufgrund seiner unbrennbaren Eigenschaft beim Heimwerken, aber auch in der Industrie als Schutzgas beim Schweißen verwendet. So schützt es die zu verschweißenden Metalle vor der reaktionsfreudigen Umgebungsluft und reagiert dabei selbst nicht mit der Schmelze.
Erst bei -185 C° wird Argon flüssig. Es ist schwerer als Luft, denn es hat eine höhere Dichte als Stickstoff und Sauerstoff. Zum Schweißen wird Argon in Gasflaschen verkauft. Dabei wird das Edelgas in seinen Reinheitsstufen unterschieden. Die gängigsten sind Argon 4.6, 4.8 und 5.0.
Was ist Argon 4.6?
Das Schutzgas Argon 4.6 kommt hauptsächlich beim Schweißen zur Anwendung. Es ist gekennzeichnet durch seine Reinheit von 4,6. Das bedeutet, das Edelgas weist einen Reinheitsgrad von 99,996% auf, was eine geringfügige Verunreinigung von 40 ppm bedeutet. Damit beinhaltet es meist etwa 25 ppm Stickstoff, 5 ppm Feuchtigkeit und 5 ppm Wasserstoff, jedoch kein Helium oder Kohlendioxid.
Wo wird Argon 4.6 verwendet?
Dem Schweißer ist eines wichtig: eine schöne Schweißraupe. Beim Lichtbogenschweißen muss sowohl die Schmelze als auch das Schweißgut vor unerwünschten Reaktionen mit der Umgebungsluft geschützt sein. Dabei soll der Bogen während des gesamten Schweißvorgangs kontrolliert und stabil bleiben.
Dafür ist Argon 4.6 hervorragend geeignet, denn es erzeugt kein besonders flüssiges Schmelzbad. Daher wird es bevorzugt für das Schweißen geringer Materialstärken, wie Aluminium und Nichteisenmetalle, verwendet. So z. B. beim WIG- und MIG-Schweißen, denn dort können Schweißnähte mit großer Nahtüberhöhung entstehen.
Eine zu starke Nahtüberhöhung kann dabei im Bereich der Schweißnaht zu erhöhter Spannung führen und muss womöglich maschinell begradigt bzw. verringert werden. Das führt wiederum zu unliebsamen höheren Werkstückkosten.
Wenn höhere Materialstärken geschweißt werden, wird die Flankenerfassung verschlechtert. Bei der Verwendung von Argon erstarrt das Schmelzbad sehr schnell, was häufig zu Porenbildung und Einbrand führen kann. Auch diese Ausbesserungsarbeiten würden erhöhte Kosten verursachen.
Hauptsächlich findet Argon 4.6 seine Anwendung bei:
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Edelstahlerzeugungen
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Schutzgasschweißen von Stahl und Edelstahl
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Metallspritzern
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Glühlampen und Leuchtstoffröhren als Füllgas
Argon ist vor allem eine günstigere Helium-Alternative, da es aufgrund seiner Gewinnung aus der Luft, deutlich preiswerter ist. Für das MAG-Schweißen, das bei legierten und unlegierten Stählen zum Einsatz kommt, eignet sich Argon 4.6 nicht so gut.
Der optimale Dickebreich für MIG bei Verwendung von Argon 4.6 als Schutzgas beträgt 1-4 mm. Beim WIG-Schweißen liegt der Dickebereich bei 0-3 mm.
Was ist Argon 4.8?
Das Schutzgas Argon 4.8 weist einen Reinheitsgrad von 99,998% auf. Es beinhaltet zudem in etwa 10 ppm Stickstoff, 5 ppm Feuchtigkeit, 3 ppm Sauerstoff und 0,5 ppm Kohlenwasserstoffe. Im Vergleich zu Argon 4.6 ist das Argon 4.8 reiner.
In der Anwendung lohnt sich Argon 4.8 beim WIG-Schutzgasschweißen von gasempfindlichen Werkstoffen wie Titan, Tantal, Zirkonium und Edelstahl für eine saubere Schweißnaht. Damit entfallen Korrekturen an den Werkstücken, das Werkstück kann also ohne zusätzliche Werkstückkosten in einem Zug entgülitg produziert werden.
Weitere Anwendungen von Argon 4.8:
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Es kann jedoch auch für Korrekturen und Prozesse verwendet werden, die durch Einsatz von reaktionsfähigen Gasen bereits zu Schaden gekommen sind.
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Es dient außerdem als Schutzgas beim Abfunken von Stählen zur Analyse des Spektrums
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Als Füllgas für Glüh- und Gasentladungslampen
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Bei Diffusionsprozessen in der Entwicklung von Halbleitern und dünnen Schichten
Was ist Argon 5.0?
Das Schutzgas Argon 5.0 weist einen Reinheitsgrad von 99,999% auf und hat damit lediglich 5 ppm Stickstoff, 3 ppm Feuchtigkeit, 2 ppm Sauerstoff und 0,2 ppm Kohlenwasserstoffe. Das bedeutet, dass Argon 5.0 um 50% reiner ist als Argon 4.6.
Dieses hochgradige Edelgas wird von Profis verwendet, die qualitativ besonders hochwertige Schweißergebnisse erzielen wollen. Insbesondere bei Metallen wie Titan, Niob und Zirkon solltest Du auf Argon 5.0 setzen. Für den Hobbyheimwerker reicht der Einsatz von Argon 4.6 zum Schweißen von Stahl und Edelstahl.
Seinen Einsatz findet Argon 5.0 hauptsächlich in der Industrie:
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in der Schweißtechnik (Lichtbogenschweißen, Plasma-Schweißen, Schneiden),
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in der Lasertechnik,
- bei Metallspritzern,
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in der Herstellung von Halbleitern,
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als Schutzgas beim Abfunken von Stählen oder anderen Metallproben zur Aufnahme und Auswertung des Spektrums
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in der Edelstahlerzeugung,
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als Trägergas in der Gaschromatographie
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als Füllstoff für Glühlampen, Leuchtstoffröhren und Isolierglasscheiben.
Aufgrund seiner besonders reinen Form ist Argon 5.0 kostspieliger als Argon 4.6. Daher sind Verwendungszweck und Ergebnis vor dem Kauf gegeneinander abzuwägen, um so unnötige Kosten zu vermeiden.
Produktvideo/Slideshow:
Fazit
Ein zuverlässiges und günstiges Edelgas ist Argon alle mal. Welcher Reinheitsgrad für Deine Schweißzwecke genügt, das hängt ganz davon ab was Du verschweißen möchtest und welches Ergebnis Du dir wünschst.
Wenn Du als Hobbyhandwerker Dich an eher dünneren Metallen versuchst, so ist Argon 4.6 Dein Schutzgas. Wenn Du allerdings Wert auf ein qualitativ sehr hohes Schweißergebnis legst, dann ist Argon 4.8 ein empfehlenswertes Schutzgas. Brauchst Du ein zuverlässiges Schutzgas für industrielle Zwecke, das für eine optimale Schweißraupe sorgt, dann ist Argon 5.0 die richtige Wahl.