Wolframelektroden: Farben, Größen und Anschliff
Was die Farbringe nach ISO 6848 bedeuten, welche Elektrode wofür taugt, wie man sie zum Strom passend wählt und richtig anschleift — und warum Thorium ein Thema ist.
Die Wolframelektrode ist das kleinste Teil einer WIG-Ausrüstung und bestimmt am meisten darüber, wie sich der Lichtbogen verhält. Die falsche zündet unzuverlässig, hält die Spitze nicht oder fällt ins Schmelzbad. Die richtige, falsch angeschliffen, lenkt den Lichtbogen woandershin, als der Brenner zeigt.
Was die Farben bedeuten
Reines Wolfram funktioniert, aber ein kleiner Anteil eines Metalloxids verbessert die Elektronenemission — die Elektrode zündet leichter, bleibt an der Spitze kühler und hält länger. Der Farbring am Ende sagt, welches Oxid beigemischt ist.
Im deutschsprachigen Raum gilt ISO 6848:
| Farbe | Kurzzeichen | Oxid | Wofür |
|---|---|---|---|
| Grün | WP | keines — reines Wolfram | Wechselstrom an älteren Transformatorgeräten, bildet leicht eine Kugel |
| Rot | WT20 | 2 % Thorium | Lange der Gleichstrom-Standard; radioaktiver Schleifstaub |
| Grau | WC20 | 2 % Cer | Sehr gutes Zünden bei kleinem Strom, AC und DC |
| Gold | WL15 | 1,5 % Lanthan | Guter Allrounder, AC und DC |
| Hellblau | WL20 | 2 % Lanthan | Der moderne Standard: AC und DC, hält die Spitze |
| Weiß | WZ8 | Zirkonium | Speziell für Wechselstrom; stabile Kugel, spritzt nicht |
Ein Vorbehalt zu den Farben. Die amerikanische AWS A5.12 weicht ab — dort ist die cerierte Elektrode orange statt grau und die zirkonierte braun statt weiß, und manche Hersteller vergeben für eigene Seltenerd-Mischungen wieder andere Ringe. Wer mit importierten Elektroden oder US-Unterlagen arbeitet, liest besser die aufgedruckte Kurzbezeichnung: WL20 oder EWLa-2 ändert sich nicht.
Welche man tatsächlich kauft
Für einen Betrieb mit modernem Inverter und gemischter Arbeit ist WL20, 2 % lanthaniert (hellblau), die nützlichste Einzelelektrode. Sie läuft mit Gleich- und Wechselstrom, zündet bei kleinem Strom, behält die angeschliffene Spitze statt abzukugeln, trägt Strom vergleichbar der thorierten und enthält nichts Radioaktives.
WC20 (ceriert, grau) ist der zweite solide Allrounder und der thorierten bei sehr kleinen Stromstärken überlegen — Dünnblech, feine Reparaturen, Orbitalköpfe mit kleinen Strömen.
WT20 (thoriert, rot) leistet an Gleichstrom weiterhin gut und steht in vielen Regalen. Der Einwand betrifft nicht die Leistung, sondern den Schleifstaub: Thorium-232 ist radioaktiv, und beim Anschleifen entstehen einatembare Partikel. Wo sie im Einsatz ist, gehört sie an eine abgesaugte Schleifeinrichtung und nie an eine offene Werkstattschleifmaschine, an der auch anderes geschliffen wird.
WP (grün) und WZ8 (weiß) gehören zum Wechselstrom an Transformatorgeräten, wo die Elektrode eine Kugel bilden und halten soll. An einem Inverter mit Balance-Regelung sind sie selten die beste Wahl.
Durchmesser zur Stromstärke
Eine für den Strom zu dicke Elektrode ergibt einen unruhigen Lichtbogen, der um die Spitze wandert. Eine zu dünne überhitzt, brennt ab und fällt irgendwann ins Bad.
| Durchmesser | Gleichstrom, Elektrode negativ | Wechselstrom |
|---|---|---|
| 1,0 mm | bis ca. 80 A | bis ca. 55 A |
| 1,6 mm | bis ca. 145 A | bis ca. 100 A |
| 2,4 mm | bis ca. 250 A | bis ca. 160 A |
| 3,2 mm | bis ca. 400 A | bis ca. 250 A |
Die Wechselstromspalte liegt durchgehend niedriger, weil die Halbwelle mit positiver Elektrode die Spitze aufheizt. Deshalb wählt man am Wechselstrom meist eine Nummer größer als für denselben Strom am Gleichstrom.
Das sind übliche Bereiche. Die Hersteller veröffentlichen eigene Werte, und sie hängen vom Oxid, vom Schutzgas und vom Elektrodenüberstand ab.
Der Anschliff — der Teil, der übersprungen wird
Längs zur Elektrodenachse schleifen. Das ist das folgenreichste Detail auf dieser Seite. Der Strom folgt den Schleifriefen: quer geschliffen wandert der Lichtbogen zur Seite, und keine Brennerführung korrigiert das. Längs geschliffen geht er dorthin, wohin die Spitze zeigt.
Kegellänge etwa das Zwei- bis Zweieinhalbfache des Durchmessers. Längere Kegel bündeln den Lichtbogen stärker und passen zu dünnem Material und kleinem Strom; kürzere, stumpfere tragen mehr Strom und halten länger.
Eine kleine Abflachung an der Spitze stehen lassen. Eine Nadelspitze sieht richtig aus und ist bei Arbeitsstrom in Sekunden verschwunden — sie schmilzt und geht in die Naht. Was übersteht, ist eine abgeflachte Spitze von wenigen Zehntelmillimetern.
Eine Scheibe nur für Wolfram. Eine Scheibe, die Stahl gesehen hat, trägt Eisen in die Elektrode ein und verunreinigt damit die Naht. In einem Betrieb, der Edelstahl oder Aluminium schweißt, lohnt eine Diamantscheibe oder ein eigenes Elektrodenschleifgerät.
Wer eintaucht, hört auf. Die Berührung des Schmelzbads verunreinigt die Elektrode sofort. Das verunreinigte Ende muss abgebrochen und neu angeschliffen werden — es einfach zurückzuschleifen verteilt die Verunreinigung nur.
Überstand und Gasdüse
Die Elektrode steht an einer Stumpfnaht etwa um ihren eigenen Durchmesser aus der Düse heraus, an einer Kehlnaht bis etwa das Doppelte, wenn die Zugänglichkeit es verlangt. Steht sie weiter heraus, als der Schutzgasmantel reicht, oxidiert die Spitze — hinterher als matte, verfärbte Elektrode zu erkennen.
Eine Gaslinse verlängert den nutzbaren Überstand erheblich, weil sie die turbulente Strömung in eine ruhige Säule verwandelt. Bei schlecht zugänglichen Nähten entscheidet sie darüber, ob man die Stelle nicht nur erreicht, sondern auch schützt.
Was TIP TIG verwendet
Nichts Besonderes — und das ist der Punkt. TIP TIG arbeitet mit einem gewöhnlichen WIG-Brenner an einer gewöhnlichen WIG-Stromquelle, also mit den Elektroden, Spannzangen, Düsen und Gasen, die im Betrieb ohnehin liegen.
In einer Hinsicht wirkt sich das Verfahren auf den Verbrauch aus: Weil der Lichtbogen keinen kalten Zusatzwerkstoff aufschmelzen muss, arbeitet er für dieselbe Menge weniger hart — und eine kühler laufende Elektrode behält ihre Spitze länger. Wie die Heißdrahtseite funktioniert, steht auf der Verfahrensseite.
Kurz gefasst
WL20 (hellblau, lanthaniert) deckt an einem modernen Gerät die meisten Arbeiten ab; WC20 ist bei sehr kleinem Strom besser; WT20 leistet, bringt aber einen Staub mit, den man nicht braucht. Die aufgedruckte Kurzbezeichnung lesen statt dem Lack zu vertrauen, denn ISO und AWS vergeben unterschiedliche Farben. Den Durchmesser zum Strom wählen, am Wechselstrom eine Nummer größer. Und längs zur Achse anschleifen, mit kleiner Abflachung — diese eine Gewohnheit behebt mehr Lichtbogenprobleme als jede Einstellung am Gerät.