Was ist Orbitalschweißen

Orbital-
schweißen

Das beste Verfahren für die
perfekte Rohrverbindung

Was ist
Orbital-
schweißen?

Produkte zum Orbitalschweißen

Beim Orbitalschweißverfahren wird der Schweißkopf 360° um den Schweißkörper geführt. Der Lichtbogen bewegt sich während des Schweißprozesses auf einer Kreisbahn (Orbit) um ein feststehendes Rohr oder Rohrformteil. Vor allem in der Metallverarbeitung und Rohleitungstechnik kommt das Orbitalschweißverfahren häufig zum Einsatz.

 

Man unterscheidet beim Rohrschweißen zwei Hauptmerkmale.

Orbitalweißen mit einem geschlossenen Schweißkopf

Im geschlossenen Kammersystem erfolgt das Orbitalschweißverfahren mit Hilfe von Orbitalschweißköpfen in einer Inertgaskammer. Hiermit können Bauteile im I-Stoß mit einer max. Wandstärke von bis zu 3,00 mm ohne Schweißzusatz mit dem Grundwerkstoff verschweißt werden.

 

  • Rohrduchmesser von 3,17 mm bis 168,3 mm
  • Wandstärke bis 3 mm
  • Schweißen ohne Schweißzusatz

Orbitalschweißen mit einer offenen Schweißzange

Mit offenen Schweißzangen können sowohl dünn- als auch dickwandige Rohrleitungen verschweißt werden, optional mit Zusatzdraht. Die Zangen können stufenlos gespannt werden und ermöglichen hierdurch größte Flexibilität

 

  • Rohrduchmesser von 8,8 mm bis 273,0 mm
  • Wandstärke bis ca. 6 - 7 mm
  • Schweißen mit und ohne Schweißzusatz

In welchen Bereichen wird Orbitalschweißen eingesetzt?

  • Rohr-Rohr Verbindung
  • Rohr-in-Rohrboden Verbindung
  • Rohr-Fitting Verbindung

Anwendungsgebiete und Branchen

Eingesetzt wird das Orbitalschweißverfahren unter anderem in den folgenden Branchen und Bereichen:

 

Halbleiter, Luft & Raumfahrtechnik, Pharma, Chemie, Lebensmittel, Getränke, Schiffsbau, Kessel & Wärmetauscher, Öl & Gas, Kraftwerke und erneuerbare Energien.

 

Es lassen sich noch viele weitere industrielle Einsatzbereiche aufzählen, in denen erst durch die Orbitalschweißtechnik die notwendigen Qualitätsanforderungen erfüllt werden.

Was macht Orbitalschweißen so besonders?

Schweißnaht Rohr

Die Besonderheit des Orbitalschweißens ist die extrem hohe Qualität und Güte der Schweißnähte, die Reproduzierbarkeit sowie die Dokumentationsfähigkeit. Deshalb findet Orbitalschweißen da statt, wo höchste Qualitätsansprüche an die Schweißnaht gestellt werden.

Auch in beengten Platzverhältnissen werden aufgrund modernster Technologie hochwertige Schweißnähte erzeugt. Die Nähte sind flach, absolut gleichmäßig, von geringer Rauigkeit und reproduzierbar, somit für sensible Anwendungen gefragt und gefordert.

Die dabei eingesetzte Pulstechnik, verbunden mit modernster Inverter- sowie einer Steuerungstechnologie ermöglicht kontrolliertes Beherrschen des Schweißbades in allen Positionen.

Prozessüber-
wachung beim Orbitalschweißen

Modulare Orbitalschweißanlage

Zur Prozessüberwachung nach Industriestandard 4.0 wird eine leistungsfähige Prozesssteuerung und entsprechende Überwachungseinrichtungen eingesetzt, um den gesamten Prozess des Schweißens von Rohren reproduzierbar sicher auszuführen, inklusive einer umfangreichen Prozessdokumentation.

Die Steuerung ist einfach und sehr übersichtlich konzipiert, um die Programmierung intuitiv und leicht verständlich zu gewährleisten. Eine Bedienerschulung nach DIN EN ISO 14732 (3 Schulungstage) qualifiziert den Bediener, komplexe und anspruchsvolle Schweißungen auszuführen.

EVO-Orbitalsteuerung mit Wasserkühler inkl. 200 A Stromquelle. Diese kann auch ohne Wasserkühler bei Verwendung von gasgekühlten Schweißwerkzeugen eingesetzt werden.

Mit einer Switchbox kann zur Steigerung der Produktivität mit einer Steuerung mit zwei Schweißwerkzeugen wechselseitig geschweißt werden.

WIG-Orbitalschweißen

Orbitalschweißzange liegend

Das WIG-Orbitalschweißen ist eine besondere Art des WIG-Schweißens (Wolfram Inert Gas).

Das Hauptunterscheidungsmerkmal ist die Teilmechanisierung des Prozesses. Schweißwerkzeuge unterschiedlichster Bauart wie die Orbitalschweißzange oder der Orbitalschweißkopf sind dabei Träger der Wolframelektrode bzw. des WIG-Brenners.

Fragen und Antworten zum Orbitalschweißen

Ja. Automatisiertes Orbitalschweißen steigert die Produktivität deutlich, weil der Prozess gleichmäßig, wiederholbar und schneller abläuft als manuelles WIG Schweißen. Automatisierte Systeme arbeiten kontinuierlich, sind weniger fehleranfällig und ermöglichen es, einmal definierte Schweißprogramme beliebig oft mit identischer Qualität abzurufen. Dadurch sinken Nacharbeit und Ausschuss, während die Durchlaufzeiten in der Fertigung spürbar kürzer werden.

Beim WIG Schweißen wird eine nicht abschmelzende Wolfram-Elektrode genutzt, um unter Schutzgas hochwertige Schweißnähte zu erzeugen. Orbitalschweißen ist die automatisierte Variante dieses Verfahrens, bei dem der Brenner mechanisch um ein feststehendes Rohr geführt wird. Dadurch entstehen sehr reproduzierbare, saubere und gleichmäßige Nähte.

Orbitalschweißen kann nahezu alle gängigen Rohrmaterialien verarbeiten, darunter:

  • Edelstahl
  • Titan
  • Nickelbasislegierungen
  • Kupfer
  • Aluminium und bestimmte Legierungen

Die Materialauswahl beeinflusst Parameter wie Stromart, Wärmeführung und Schutzgas.

Automatisiertes Orbitalschweißen liefert konstant hohe, reproduzierbare Schweißqualität, was für die strengen regulatorischen Anforderungen der Pharmaindustrie essenziell ist. Der geschlossene, kontaminationsarme Prozess erhöht die Hygiene und erfüllt Reinheitsstandards. Durch flexible, schnell anpassbare Parameter lassen sich verschiedene Rohrdimensionen effizient fertigen – ideal für häufige Produktwechsel. Die Technologie ermöglicht zudem höhere Prozessgeschwindigkeit, geringere Kosten und mehr Sicherheit, da kritische Schritte automatisiert sind.

Ausschuss lässt sich vor allem durch saubere Materialvorbereitung, korrekt eingestellte Schweißparameter und regelmäßige Qualitätskontrollen reduzieren. Auch gut gewartete Geräte und geschultes Personal tragen wesentlich zur Prozessstabilität bei.

Orbitec unterstützt Sie hierbei beratend im Verkaufsprozess: Wir analysieren Ihre individuellen Anforderungen, empfehlen passende Geräte sowie Parameter und helfen so, von Anfang an stabile, reproduzierbare Schweißnähte mit minimalem Ausschuss zu erzielen.

Ja, Orbitalschweißen kann sich auch bei Kleinserien lohnen – vor allem, wenn konstante Qualität, Reinheit und reproduzierbare Ergebnisse gefordert sind. Der Prozess bietet besonders bei Rohrleitungen klare Vorteile, selbst bei kleineren Stückzahlen.

Ob es wirtschaftlich ist, hängt jedoch von Ihren Materialien, Rohrdimensionen, Qualitätsanforderungen und Prozessabläufen ab.

Orbitec unterstützt Sie dabei individuell: Wir prüfen Ihre Anforderungen, empfehlen die passende Technik und zeigen auf, ob sich der Einsatz in Ihrem konkreten Fall rechnet.

Dünnwandige Rohre reagieren empfindlich auf Hitze, daher sind saubere Vorbereitung, präzise Wärmekontrolle und korrekt eingestellte Parameter entscheidend. Niedrige Stromstärken, gleichmäßige Geschwindigkeit und kontrollierte Kühlung reduzieren unerwünschte Verformungen („Verzug“).

Um die Rohre zusätzlich zu stabilisieren, bietet Orbitec spezielle Orbitalschweißköpfe und  zangen, die dünnwandige Rohre spannungsfrei fixieren, die Wärme gleichmäßig einbringen und die thermische Belastung minimieren. Dadurch bleiben die Rohre rund und es entstehen saubere, verzugsarme Schweißnähte.

Beim Schweißen verzinkter Rohre ist wichtig, die Zinkschicht im Nahtbereich zu entfernen, da sie sonst Verdampfung, Porenbildung und Qualitätsprobleme verursacht. Nach der Reinigung werden die Schweißparameter (Strom, Geschwindigkeit, Gasfluss) präzise auf Material und Wandstärke abgestimmt, damit eine saubere, stabile Naht entsteht.

Nach dem Schweißen sollte die Naht visuell geprüft und der Korrosionsschutz durch Zinkspray oder Zinkfarbe wiederhergestellt werden.

Wegen möglicher Zinkdämpfe ist eine gute Belüftung und geeignete Schutzausrüstung unbedingt erforderlich.

In beengten Einbauräumen ist es entscheidend, Rohre sauber vorzubereiten, exakt auszurichten und eine Orbitalschweißmaschine mit den richtigen Parametern einzusetzen.

Für solche Anwendungen eignen sich besonders kompakte, schlanke Orbitalschweißköpfe und -zangen, die speziell für schwer zugängliche Bereiche entwickelt wurden. Orbitec bietet hierfür ein breites Portfolio an kleinen, leichten und flexibel einsetzbaren Schweißköpfen, die auch in sehr engen Räumen sicher positioniert werden können und eine gleichmäßige, reproduzierbare Schweißnaht ermöglichen.

Testläufe und eine kurze Sichtprüfung nach dem Schweißen sorgen zusätzlich für stabile Ergebnisse – auch unter schwierigen Einbaubedingungen.

Beim Orbitalschweißen im Reinraum müssen vor allem Partikelfreiheit, saubere Materialien und kontaminationsarme Prozesse gewährleistet sein. Dazu gehören geeignete Reinraumklassifizierung, gründliche Reinigung aller Komponenten, der Einsatz von partikelarmen Schweißgeräten sowie das Tragen von Reinraumkleidung. Automatisierte Schweißprozesse helfen zusätzlich, menschlichen Einfluss und Partikeleintrag zu minimieren.

Orbitec unterstützt Unternehmen dabei mit umfassender Beratung, langjähriger Erfahrung und vielen realisierten Reinraumprojekten. Dadurch können passende Gerätekonfigurationen, Materialien und Prozessschritte exakt auf die jeweiligen Reinraumanforderungen abgestimmt werden.

Für die Integration sind eine Prozessanalyse, die Auswahl passender Orbitalschweißgeräte, die Einbindung in bestehende Automatisierung (z. B. Roboter, Transfersysteme) sowie eine präzise Steuerungs- und Parametereinstellung entscheidend. Ergänzend sollten Qualitätskontrollen und eine saubere Dokumentation in die Linie eingebunden werden.

Orbitec unterstützt diesen Prozess, indem erfahrene Anwendungstechniker direkt beim Kunden vor Ort den bestehenden Fertigungsablauf prüfen, geeignete Gerätekonfigurationen empfehlen und eine optimale Integration in die Automatisierungsumgebung erarbeiten. So wird sichergestellt, dass das Orbitalschweißen nahtlos und prozesssicher in die Produktionslinie eingebunden wird.

Automatisiertes Orbitalschweißen senkt Kosten durch weniger Arbeitsaufwand, höhere Produktivität und deutlich geringere Ausschussraten. Die präzise, reproduzierbare Prozessführung reduziert teure Nacharbeiten und Materialverluste. Zudem lassen sich Anlagen einfach skalieren, sodass bei steigenden Anforderungen keine zusätzlichen manuellen Kapazitäten aufgebaut werden müssen. Insgesamt entstehen stabile, planbare Prozesse mit dauerhaft niedrigeren Produktionskosten.

Alle Produkte und Zubehörteile rund ums Orbitalschweißen

Produkte zum Orbitalschweißen

Moderne Orbitalschweißlösungen werden in sehr vielen Einsatzgebieten benötigt. Die besonders hohe Qualität und die Güte der Nähte machen den Einsatz der entsprechenden Gerätschaften in vielen industriellen Bereichen sogar unabdingbar. Orbitec bietet eine Vielzahl an Orbitalschweißanlagen, modular oder in kompakter Bauweise, auf die verschiedenen Industriezweige und Bedürfnisse zugeschnitten. Fast alle Schweißköpfe für das Orbitalschweißen erhalten Sie bei Orbitec in gas- und wassergekühlter Ausführung.

Schweißwerkzuge und Schweißzubehör in der Anwendung

Nach den ersten Einblicken in das Verfahren des Orbitalschweißens zeigen wir Ihnen in weiteren Videos unsere Produkte. Dazu gehören Hilfsmittel wie z. B. Drehvorrichtungen, die im praktischen Einsatz vorgestellt werden.

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