Schweißbaugruppen

Schweißbaugruppen sind aus zwei oder mehr Einzelteilen durch thermisches Fügen hergestellte Baueinheiten, die als komplette Einheit beschafft werden. Die Verfahrensbezeichnungen sind in DIN EN ISO 4063 numerisch festgelegt, die Qualitätsanforderungen an den Hersteller in der fünfteiligen Normenreihe DIN EN ISO 3834. Im DACH-Mittelstand sind beide Normen Pflichtreferenz für Lastenhefte ab Druckbehältern, Maschinenrahmen, Stahlbau und Schienenfahrzeugen.

Detaillierte Erklärung

DIN EN ISO 4063 vergibt jedem Schweißverfahren eine ein- bis dreistellige Ordnungsnummer, die in Schweißanweisungen (WPS), Bauteilzeichnungen und Prüfprotokollen eindeutig referenziert wird. Die wichtigsten Verfahren für tragende Schweißbaugruppen im Maschinenbau sind das Metall-Inertgasschweißen MIG (Verfahrensnummer 131, mit Argon oder Helium als Schutzgas, vor allem für Aluminium und nichtrostende Stähle), das Metall-Aktivgasschweißen MAG (135, mit CO2-haltigem Mischgas, der Arbeitspferd-Prozess für Baustahl), das Wolfram-Inertgasschweißen WIG (141, langsam aber präzise, für dünne Bleche und sicherheitskritische Nähte) sowie das Lichtbogenhandschweißen E-Hand (111). Reibrührschweißen FSW trägt die Nummer 43, Laserstrahlschweißen 521, Elektronenstrahlschweißen 511.

DIN EN ISO 3834 wurde ab 2005 EU-weit harmonisiert und definiert in fünf Teilen drei Qualitätsstufen für Hersteller. Teil 2 (umfassende Qualitätsanforderungen) ist Pflicht für tragende Stahl- und Aluminiumkonstruktionen nach EN 1090-2 sowie für Druckgeräte nach AD 2000. Teil 3 (Standard) und Teil 4 (elementar) decken weniger sicherheitsrelevante Anwendungen ab. Die Zertifizierung erfolgt in Deutschland überwiegend durch DVS ZERT (DVS Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren), TÜV Süd, TÜV Nord und DNV. Voraussetzung sind unter anderem ein verantwortlicher Schweißaufsichtsperson nach DIN EN ISO 14731 (häufig SFI/IWE oder SFM/IWS), qualifizierte Schweißverfahrensprüfungen WPQR nach DIN EN ISO 15614 sowie geprüfte Schweißer nach DIN EN ISO 9606. Die Normenreihe wird ergänzt durch DIN EN ISO 5817, die Bewertungsgruppen B (hoch), C (mittel) und D (niedrig) für Unregelmäßigkeiten in Schmelzschweißverbindungen festlegt.

Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) erfolgt in der Praxis nach Bauteilanforderung mit Sichtprüfung VT (DIN EN ISO 17637), Eindringprüfung PT (DIN EN ISO 3452), Magnetpulverprüfung MT (DIN EN ISO 17638), Ultraschallprüfung UT (DIN EN ISO 17640) und Durchstrahlungsprüfung RT (DIN EN ISO 17636). Üblich sind 10 Prozent Stichprobenprüfung bei Bewertungsgruppe C und 100 Prozent bei B für sicherheitsrelevante Nähte.

Praxisbeispiel (konkretes Einkaufsszenario)

Ein Sondermaschinenbauer für Lebensmittelanlagen schreibt eine Schweißbaugruppe aus 1.4301-Edelstahl aus: Rahmen 2 400 mm mal 1 800 mm mal 800 mm aus Profilen und Blechen 4 mm bis 12 mm, 38 Schweißnähte, davon 12 sicherheitsrelevant in Bewertungsgruppe B nach DIN EN ISO 5817. Geforderte Verfahren: MAG 135 für die nicht sichtbaren Nähte, WIG 141 für alle Hygieneschweißnähte mit Wurzelschutzgas Formiergas Argon plus 5 Prozent Wasserstoff.

Drei Lieferanten geben Angebote ab. Lieferant A: 4 280 EUR pro Stück, ISO 3834-3 zertifiziert, das fällt durch das Raster, weil DIN EN ISO 3834-2 zwingend gefordert ist. Lieferant B: 4 950 EUR, ISO 3834-2 plus EN 1090-2 EXC3, mit Schweißaufsicht IWE, 100 Prozent VT plus PT auf den 12 sicherheitsrelevanten Nähten. Lieferant C: 5 380 EUR, gleiche Zertifizierung plus zusätzlich Endoskopie der Innennähte. Bei einer Jahresstückzahl von 24 Einheiten und 5 Jahren Vertragslaufzeit liegt der Hebel zwischen B und C bei rund 51 600 EUR. Die Mehrkosten von C sind nur gerechtfertigt, wenn das Reklamationsrisiko bei verdeckten Wurzelfehlern dokumentierbar erhöht ist.

Typische Fehler & Verhandlungskontext

Erster Fehler: in der Anfrage nur "geschweißt nach Stand der Technik" zu schreiben. Ohne Verfahrensnummern nach DIN EN ISO 4063 und ohne Bewertungsgruppe nach DIN EN ISO 5817 hat der Lieferant Spielraum, mit minderwertigen Verfahren zu kalkulieren. Schreiben Sie verbindlich: Verfahren 135 oder 141, Bewertungsgruppe B oder C, Schweißaufsicht IWE oder IWS.

Zweiter Fehler: WPQR-Dokumente nicht einzufordern. Die Schweißverfahrensprüfungen sind kostenpflichtig und werden vom Hersteller einmalig erstellt. Lieferanten mit veralteten oder fehlenden WPQR umgehen die Norm. Forderung Sie WPQR-Kopien für die geforderten Werkstoff-Verfahren-Kombinationen vor Auftragsvergabe.

Dritter Fehler: das Verzugsverhalten zu unterschätzen. Schweißverzug bei Großbaugruppen kann 3 mm bis 8 mm pro Meter betragen, eine Richtprozedur (mechanisch oder Flammrichten nach Tabelle der DVS-Richtlinie 1145) ist häufig erforderlich und gehört in das Should-Cost-Modell. Wer das nicht spezifiziert, bezahlt für nicht zugesicherte Maßhaltigkeit.

Verwandte Begriffe

Häufig in Kombination mit [[cnc-bearbeitung]] (Nachbearbeitung der Schweißbaugruppe), [[werkstoffpruefung]] für ZfP-Nachweise und [[oberflaechenbehandlung]] als nachgelagerter Prozessschritt. Bei Wärmeeinflusszone relevant ist [[waermebehandlung]] zur Spannungsarmglühung.