Eine Zeichnung, in der Schweißnähte „nach Augenmaß“ beschrieben werden, führt meist zum gleichen Ergebnis: Der Schweißer arbeitet nach eigenem Ermessen, die Qualitätskontrolle hat eine andere Vorstellung und der Kunde wiederum eine dritte. Die Schweißnahtangabe nach EN ISO 2553 klärt diese Unterschiede, bevor jemand den Lichtbogen zündet. Eine einzige Angabe zeigt, welche Nahtart, auf welcher Seite, mit welcher Dicke und Länge und mit welchem Verfahren auszuführen ist.
Dieser Text dient als Kurzanleitung für alle, die technische Zeichnungen lesen oder in Auftrag geben: Inhaber und Produktionsleiter in Metallwerken. Die Symbole werden verbal und tabellarisch, ohne Grafiken, beschrieben. Ziel ist es nicht, die Norm zu ersetzen, sondern eine schnelle Erinnerungshilfe zu bieten, was ein Dreieck, zwei Linien oder eine Fahne neben einer Bezugslinie bedeuten.
Abschließend erläutern wir, warum eine eindeutige Kennzeichnung der Schweißnähte in einer technischen Zeichnung eine Voraussetzung für die Übertragung des Schweißvorgangs auf einen Roboter oder ein Laserschweißgerät ist.
Woraus besteht eine Schweißnahtbezeichnung?
Das Schweißnahtsymbol nach EN ISO 2553 besteht aus vier Elementen. Jedes Element enthält unterschiedliche Informationen, und es ist wichtig, jedes einzelne erkennen zu können.
| Zeichenelement | Wie sieht es aus? | Was bedeutet das? |
|---|---|---|
| Pfeil | Eine diagonale Linie, die in einer Pfeilspitze endet und das Verbindungselement berührt | Zeigt die Position der Schweißnaht in der Zeichnung an; die Seite, von der der Pfeil kommt, ist die „Pfeilseite“. |
| Referenzlinie | Eine horizontale, durchgehende Linie, an die ein Pfeil anschließt | Eine waagerechte Bezugslinie, an der das Schweißsymbol und die Nahtmaße stehen |
| Identifikationslinie | Eine gestrichelte Linie parallel zur, unterhalb oder oberhalb der Bezugslinie. | Kennzeichnet im europäischen System die der Pfeilseite gegenüberliegende Seite der Verbindung |
| Gabelende | Gabelung am Ende der Referenzlinie | Platz für zusätzliche Informationen: Prozessnummer gemäß ISO 4063, Verweis auf Schweißanweisungen |
Das Ableseprinzip im europäischen System ist wie folgt: Das Symbol neben der durchgezogenen Linie kennzeichnet die Schweißnaht auf der Seite des Pfeils; das Symbol neben der gestrichelten Linie kennzeichnet die Schweißnaht auf der gegenüberliegenden Seite; Symbole auf beiden Seiten kennzeichnen eine doppelseitige Schweißnaht. Bei einer symmetrischen Schweißnaht kann die Kennzeichnungslinie weggelassen werden.
Grundlegende Symbole: Tabelle mit Formbeschreibungen
Das Grundsymbol gibt an, welche Art von Schweißnaht erzeugt werden soll und indirekt, wie die Kanten vorbereitet werden müssen.
| Schweißart | Wie sieht das Symbol aus? | Wann verwenden? |
|---|---|---|
| Kehlnaht | Ein rechtwinkliges Dreieck, dessen eine Kathete auf einer Bezugslinie ruht. | T-Verbindungen, Eckverbindungen und Überlappungsverbindungen; die gebräuchlichsten Verbindungen in Stahlkonstruktionen |
| I-Stumpfnaht | Zwei kurze parallele Linien, die senkrecht zur Bezugslinie verlaufen. | Dünne Bleche stoßen aneinander, ohne Fasen |
| V-Stumpfnaht | Der Buchstabe V öffnet sich nach oben. | Dickere Bleche, beide Kanten abgeschrägt |
| HV-Stumpfnaht (½V, einseitige V-Vorbereitung) | Die eine Hälfte des Buchstabens V: ein senkrechter Strich, der andere diagonal. | Nur eine Kante ist abgeschrägt. |
| U-Stumpfnaht | Der Buchstabe U | Dicke Querschnitte; U-Nut spart Schweißzusatzwerkstoff im Vergleich zur V-Nut |
| X-Stumpfnaht | Zwei Vs, die sich an ihren Scheitelpunkten berühren, eines oberhalb, das andere unterhalb der Linie. | Doppelseitige Schweißnaht, beidseitig abgeschrägt |
| Lochnaht | Rechteck ohne untere Grundlinie | Ein Loch oder eine Nut wird mit Schweißgut gefüllt, um das Werkstück mit dem darunter liegenden zu verbinden |
| Bördelnaht | Zwei vertikale Linien, die oben nach außen gebogen sind (zwei spiegelbildliche J-Buchstaben) | Dünne Bleche mit umgebogenen Kanten, oft ohne Schweißgut |
Zusatzsymbole und ihre Aussage zur Nahtoberfläche
Neben dem Basissymbol werden ergänzende Symbole angebracht. Sie beschreiben die Form der Schweißnahtfläche, d. h. die äußere Oberfläche der Schweißnaht, sowie die Methode und den Ort ihrer Ausführung.
| Zusatzsymbol | Wie sieht es aus? | Was bedeutet das? |
|---|---|---|
| Flache Oberfläche | Eine horizontale Linie über dem Basissymbol | Die Schweißoberfläche muss eben sein und gegebenenfalls bearbeitet werden. |
| Konvexe Fläche | Ein nach außen gewölbter Bogen über dem Symbol | Zulässiger oder erforderlicher Überstand |
| Konkave Fläche | Ein nach innen gebogener Bogen oberhalb des Symbols | Eine Schweißnaht mit konkaver Schweißnahtoberfläche, typischerweise eine Kehlnaht mit glattem Übergang |
| Umfangsschweißnaht | Kleiner Kreis in der Ecke zwischen dem Pfeil und der Bezugslinie | Die Schweißung wird um den gesamten Umfang des Elements herum durchgeführt. |
| Montageschweißung | Flagge am Schnittpunkt von Pfeil und Bezugslinie | Die Schweißnaht wird während der Montage und nicht in der Werkstatt hergestellt; dies wird bei der Angebotserstellung leicht übersehen. |
Schweißnahtabmessungen: a, z, l und n×l(e)
Die Maße sind neben dem Grundsymbol angegeben. Der Querschnitt befindet sich links vom Symbol, der Längsschnitt rechts.
| Bezeichnung | Was beschreibt es? | Wo steht es? |
|---|---|---|
| a | Die Dicke einer Kehlnaht wird als Höhe des in den Querschnitt einbeschriebenen Dreiecks gemessen. | Vor dem Dreieckssymbol, dem der Buchstabe "a" vorangestellt ist |
| z | Die Dicke der Kehlnaht wird als Länge der Seite (des Schenkels) gemessen. | Vor dem Dreieckssymbol, dem der Buchstabe „z“ vorangestellt ist; alternativ zu a, niemals zusammen |
| l | Länge des Schweißnahtabschnitts | Nach dem Symbol |
| n×l(e) | Unterbrochene Schweißung: n Abschnitte, jeweils der Länge l, mit einem Abstand e dazwischen | Nach Symbol, in einem Datensatz |
Der Buchstabe vor der Zahl ist nicht dekorativ. Die Seite z ist immer länger als die Höhe a, daher bedeutet dieselbe Zahl mit einem anderen Buchstaben eine unterschiedliche Menge an Schweißzusatz und eine unterschiedliche Bearbeitungszeit. Falls die Zeichnung nur eine Zahl ohne Buchstaben enthält, fragen Sie bitte den Konstrukteur, bevor Sie ein Angebot erstellen.
Eine unterbrochene Schweißung n×l(e) spart Material und Kosten, wenn die volle Länge für die Festigkeit nicht erforderlich ist. Für den Roboter reduziert sie zudem die Anzahl der Lichtbogenzündungen, was sich stärker auf die Zykluszeit auswirkt als die Schweißnahtlänge selbst.
Prozessnummer am Heck: ISO 4063 und Laserposition
Die Schweißverfahrensnummer gemäß ISO 4063 wird am Ende der Bezugslinie angegeben. Die Zeichnung muss den Prozess nicht beschreiben, und der Technologe weiß sofort, welchen Arbeitsplatz vorbereiten muss.
| ISO 4063-Nummer | Verfahren |
|---|---|
| 111 | Lichtbogenschweißen mit umhüllter Elektrode |
| 131 | MIG-Schweißen (Metall-Inertgas-Schutzgasschweißen) |
| 135 | MAG-Schweißen (aktivgasgeschütztes Schweißen mit abschmelzender Elektrode) |
| 141 | WIG-Schweißen (Wolfram-Inertgas) |
| 52 | Laserstrahlschweißen |
Die Zahl 52 am Ende der Kennzeichnung bedeutet, dass der Konstrukteur eine Laserschweißung mit kleiner Wärmeeinflusszone und anderer Kantenbearbeitung als beim MAG-Schweißen vorschreibt. Fehlt eine Zahl, kann der Auftragnehmer das Verfahren frei wählen, was bei der Abnahme zu Missverständnissen führen kann.
Europäisches und amerikanisches System: gleiche Schweißnaht, unterschiedliche Notation
Die grundlegenden Symbole sind weltweit gleich. Die Kennzeichnung der Anschlussseite variiert jedoch, und genau hier können in Zeichnungen ausländischer Kunden kostspielige Fehler auftreten.
| Merkmal | Europäisches System (EN ISO 2553, System A) | Amerikanisches System (AWS A2.4, im ISO 2553 System B) |
|---|---|---|
| Identifikationslinie (gestrichelt) | Ist | Es gibt keine |
| Schweißen Sie auf der Pfeilseite. | Symbol auf der durchgezogenen Linie | Symbol unter der Bezugslinie |
| Schweißen Sie auf der gegenüberliegenden Seite. | Symbol auf der gestrichelten Linie | Symbol über der Bezugslinie |
| Verfahren am Gabelende | ISO 4063-Nummer (z. B. 111) | Buchstabenabkürzung (für dasselbe SMAW-Verfahren) |
Der einfachste Test: Suchen Sie nach einer gestrichelten Linie. Falls diese in keinem Symbol vorhanden ist und die Zeichnung nicht aus Europa stammt, gehen Sie vom amerikanischen System aus und überprüfen Sie das Symbol für die Projektionsmethode im Schriftfeld.
Drei Beispiele für Lesen und Schreiben
Bei den folgenden Einträgen handelt es sich um redaktionelle Beispiele: Die Zahlen in den Maßangaben dienen nur der Veranschaulichung und stammen nicht aus einer bestimmten Zeichnung.
Beispiel eins: MAG-Kehlnaht
Nehmen wir beispielsweise folgende Notation an: den Buchstaben „a“, gefolgt von der Zahl 4, dann einem Dreieck auf einer durchgezogenen Linie mit der Zahl 135 am Ende. Dies bedeutet: eine Kehlnaht mit einer Dicke a von vier Millimetern auf der Pfeilseite, hergestellt im MAG-Verfahren. Fehlt ein Symbol auf der gestrichelten Linie, bleibt die andere Seite ungeschweißt. Diese Notation ist im Stahlbau am gebräuchlichsten und wird zur Konfiguration eines Arbeitsplatzes mit einem Roboter und einem MIG/MAG-Schweißgerät verwendet.
Beispiel zwei: einseitige WIG-V-Schweißung mit ebener Oberfläche
Nehmen wir folgende Notation an: ein ½V-Symbol (vertikale und diagonale Linien) auf einer durchgezogenen Linie, darüber eine horizontale Linie für eine ebene Fläche und 141 am Ende. Dies bedeutet: eine Stumpfschweißung mit einer abgeschrägten Kante auf der Pfeilseite, hergestellt im WIG-Verfahren, mit ebener Oberfläche. Daher muss die Nachbearbeitung der Schweißraupe berücksichtigt werden. Diese Notation findet sich bei Bauteilen aus Edelstahl, bei denen die Oberflächenbeschaffenheit wichtig ist. Wir behandeln dieses Material im Abschnitt über Laserschweißen von Edelstahl.
Beispiel drei: unterbrochene, umlaufende Schweißnaht bei der Montage mit Laser
Nehmen wir folgende Notation an: ein Dreieck auf einer durchgezogenen Linie, gefolgt von n×l(e) mit den Beispielwerten 6×50(100), ein Kreis am Übergang zwischen Pfeil und Bezugslinie, eine Fahne und die Zahl 52 am Gabelende der Bezugslinie. Bedeutung: eine unterbrochene Kehlnaht, sechs Abschnitte von jeweils fünfzig Millimetern mit einem Abstand von hundert Millimetern, um den gesamten Umfang des Werkstücks, bei der Montage, mit einem Laserstrahl. Das Beispiel ist bewusst überladen: Es zeigt, dass eine einzige Bezugslinie alle Informationen enthält und gleichzeitig, dass eine Laserschweißung bei der Montage die Überprüfung ihrer Machbarkeit unter den gegebenen Baubedingungen erfordert.
Warum es wichtig ist, wenn ein Roboter oder Laser schweißt
Ein erfahrener Schweißer ergänzt die Zeichnung: Er erkennt zu große Spalten und fügt eine zusätzliche Schweißraupe hinzu, er reduziert die Stromstärke bei zu dünnen Werkstücken. Ein Roboter macht das nicht. Das Programm wird anhand der Zeichnung und des ersten Werkstücks erstellt, und jedes weitere Werkstück wird identisch geschweißt. Eine unvollständige Schweißnahtbezeichnung führt zu einem unvollständigen Programm, und dieser Fehler wiederholt sich in der gesamten Serie.
Ein Laserschweißgerät, selbst ein handgeführtes, verhält sich ähnlich: Der Parameterbereich ist eng, und der Strahl reagiert empfindlicher auf Spalt und Kantenvorbereitung als ein MAG-Lichtbogen. Die Bezeichnung ½V oder I entscheidet darüber, ob überhaupt ein ausreichender Einbrand entsteht.
Vor dem Versand von Werkstücken zur Automatisierung ist zu prüfen, ob jede Schweißnaht ein Grundsymbol, einen Buchstaben, einen Dickenwert, die Ausführungsseite und eine Prozessnummer aufweist. Dies genügt, um sicherzustellen,dass der Schweißroboter das ausführt, was der Konstrukteur geplant hatund nicht das, was der Bediener für angemessen hält. Maschinen, die diese Angaben täglich nutzen, finden Sie in der KategorieRoboteus Industrieroboter und unter Roboteus Laserschweißgeräte.
Häufig gestellte Fragen
Was bedeutet das Dreieck an der Bezugslinie in der Zeichnung?
Das Dreieck symbolisiert eine Kehlnaht, die häufigste Schweißnahtart im Stahlbau. Die Zahl vor dem Dreieck, gefolgt vom Buchstaben a oder z, gibt die Kehlnahtdicke an. Liegt das Dreieck neben einer durchgezogenen Linie, wird die Schweißnaht auf der Seite des Pfeils ausgeführt.
Worin besteht der Unterschied zwischen dem Maß a und dem Maß z einer Kehlnaht?
Das Maß a ist die Höhe des in den Schweißnahtquerschnitt einbeschriebenen Dreiecks, das Maß z ist die Länge seiner Seite. Bei derselben Schweißnaht ist z immer größer als a; eine Verwechslung der Buchstaben führt daher zu Änderungen der Schweißzusatzwerkstoffmenge und der Bearbeitungszeit. Die Zeichnung verwendet eine dieser Methoden.
Wie trage ich in die Zeichnung ein, dass die Schweißung mit einem Laser erfolgen soll?
Am Ende der Bezugslinie wird die Prozessnummer gemäß ISO 4063 eingetragen; für Laserschweißen ist dies 52. Zum Vergleich: MIG ist 131, MAG ist 135 und WIG ist 141. Fehlt eine Nummer, wählt der Auftragnehmer das Verfahren selbst.
Was bedeutet die gestrichelte Linie unter der Bezugslinie?
Dies ist eine Kennzeichnungslinie gemäß dem europäischen System nach EN ISO 2553. Das daneben stehende Symbol kennzeichnet die Schweißnaht auf der dem Pfeil gegenüberliegenden Seite. Im amerikanischen System fehlt diese Linie; die Seite wird dort durch die Position des Symbols oberhalb oder unterhalb der Bezugslinie angegeben.
Wie liest man die Notation n×l(e) im Schweißsymbol?
Es handelt sich um eine unterbrochene Schweißnaht: n ist die Anzahl der Segmente, l ist die Länge jedes Segments und e ist der Abstand zwischen ihnen. Die Notation folgt dem Grundsymbol. Für den Roboter entspricht dies direkt der Anzahl der Lichtbogenzündungen und der Zykluszeit.
Quellen
- https://roboteus.com/pl/maszyny/roboty-przemyslowe/robot-przemyslowy-rbr-2110s/
- https://roboteus.com/pl/maszyny/spawarki-laserowe/spawarka-laserowa-rbw-1500/
- https://akademianovacert.pl/oznaczanie-spoin-na-rysunku-wedlug-en-iso-2553-system-europejski-a-amerykanski/
- https://inzynierjakosci.pl/2017/11/spoiny-na-rysunku-technicznym/
Anmerkung der Redaktion
Die Symbolbeschreibungen dienen lediglich der Veranschaulichung und ersetzen nicht die jeweils gültige Fassung der Normen EN ISO 2553 oder ISO 4063. Die Zahlenwerte in den Lesebeispielen dienen ebenfalls nur der Veranschaulichung. Die Schweißparameter hängen von der Maschine, dem Material und den Verfahrensanweisungen ab. Dieser Text ersetzt weder die Herstelleranweisungen noch die Arbeitsschutzbestimmungen für die Arbeit mit Lasern der Klasse 4.