Sei es, dass die Produkte durch Mikroben verunreinigt werden könnten, wie es bei pharmazeutischen Substanzen der Fall ist, sei es, dass sie, wie beispielsweise bei Anwendungen in der Halbleitertechnik, vor Kontamination zu schützen sind, oder dass bereits kleinste Fremdpartikel schwere Funktionsstörungen verursachen, was besonders bei optischen Geräten und Präzisionsmechanik gefürchtet wird. Ein großer Teil der für den Reinraumeinsatz bestimmten Geräte und Bauteile müssen ihrerseits bereits unter Reinraumbedingungen hergestellt und montiert werden. So werden beispielsweise Verrohrungen benötigt, um Reinräume mit ultrareinen Gasen und Flüssigkeiten zu versorgen, die zur Inertisation sowie zum Ätzen, Spülen, Lösen und zu Injektionszwecken gebraucht werden. Um den Aufwand auf der Baustelle gering zu halten, werden möglichst viele der Rohrkomponenten bereits in der Vorfertigung zusammengefügt. Schon in der Fabrik werden die Schweißverbindungen zwischen Standardteilen wie Mikrofittings, T-Stücken, Bögen und Ventilen sowie passenden Rohrsegmenten zusammengeschweißt.

Bei diesem Fertigungsschritt kann das WIG-Orbitalschweißen vorteilhaft eingesetzt werden. Vollständige Schweißzyklen laufen selbsttätig ab und führen zu gleichbleibend hoher Qualität der Verbindungen. In Abhängigkeit der größten tolerierbaren Partikelkonzentration werden die Reinraumklassen nach ISO 14644-1 und FED STD 209E eingeteilt: Iso Klasse 1 und FED class 1 sind gleichbedeutend mit der geringsten Partikelanzahl pro Volumeneinheit, während Iso Klasse 9 und FED class 100.000 praktisch ungefilterter Umgebungsluft entsprechen.

Um die Verunreinigungen in einem Reinraum auf einem dauerhaft niedrigen Stand zu halten, muss die Erzeugung und Verbreitung von Partikeln nach Möglichkeit unterbunden werden. Durch den eigentlichen Fertigungsprozess können Kontaminationen verursacht werden. Wenn ein elektrischer Lichtbogen gezündet wird, entstehen Metalldämpfe; gleichzeitig strömen Schweißschutzgas und Formiergas aus. Die freigesetzte Wärme führt zu Turbulenzen zwischen dem Inertgas und der umgebenden Atmosphäre und sorgt für weitere Partikelemissionen. Die mit einem offenen Lichtbogen verbundenen Probleme lassen sich allerdings vermeiden. Geschlossene WIG-Orbitalschweißköpfe sind ursprünglich entwickelt worden, um auf effiziente Weise die zahlreichen Schweißnähte herzustellen, die bei der Hydraulikanlage von Flugzeugen eingebracht werden müssen. Einfache Anwendbarkeit, hohe Produktivität und hervorragende Schweißnahtqualität waren die wesentlichen Entwicklungsziele bei der Konzeption des damals neuen Verfahrens.

Heute gehört es zum Stand der Technik, Rohre und Fittings in Reinraumumgebung unter Zuhilfenahme geschlossener Orbitalschweißköpfe zu verbinden. Um den immer konkreter werdenden Herausforderungen des Konzepts Industrie 4.0 gerecht zu werden, sollte die Smart Welding Station den neuesten Erkenntnissen und Entwicklungen bezüglich Digitalisierung, Vernetzung, Datenaustausch und Rückverfolgbarkeit Rechnung tragen. Das gilt sowohl für den internen Datenaustausch zwischen Stromquelle und allen peripheren Komponenten als auch für die Kommunikation mit dem firmeneigenen Netzwerk. Hier ist speziell das Protokoll OPC-UA zu nennen, welches als perfekte Schnittstelle für Industrie 4.0-Anwendungen gilt.