Schweißartikel

Der Lichtbogen, welcher für das Schweißen erforderlich ist, ist eine elektrische Entladung zwischen dem zu bearbeitenden Werkstoff und der Schweißelektrode. Sobald genügend Spannung vorhanden ist – oft ist hier von der so genannten Triggerzündung die Rede – bzw. wenn im Rahmen des als Kontaktzündung bezeichneten Vorgangs die Schweißelektrode mit dem entsprechenden Schweißmaterial in Berührung kommt, entsteht der Lichtbogen. Dieser ist die Grundlage des so genannten Lichtbogenschweißens.

Der Lichtbogen verbindet das zu verarbeitende Material mit dem entsprechenden Zusatzwerkstoff, sodass dabei eine Schweißnaht entsteht. Die so entstehende Spannung entlädt sich geradezu explosionsartig. Bei diesem Prozess kann die Elektrizität durch einen dabei entstehenden Luftspalt fließen, sodass ein Lichtbogen von maximal 10.000 Grad Celsius erzeugt wird.

Weil bei diesem Vorgang ein kontinuierlicher Stromfluss mit dem Werkstoff entsteht, muss dieser unter Verwendung eines Erdungskabels im Schweißgerät unbedingt geerdet werden. Und zwar noch bevor der eigentliche Schweißvorgang gestartet wird. Anders als beim WIG-Schweißen, wobei der Zusatzwerkstoff per Hand der Schweißstelle zugeführt wird und eine Wolfram-Elektrode zum Einsatz kommt, nutzt man beim MIG/MAG-Schweißen einen Schweißdraht.

Um die Qualität sowie auch die Produktivität beim Schweißen stet auf hohem Niveau zu halten, sollte das Augenmerk auch auf der Beschaffenheit des verwendeten Schutzgases liegen. Dadurch kann der Werkstoff beim Schweißen zum einen vor etwaigen Schutz und Feuchtigkeitsablagerungen aus der Luft geschütz werden. Anderseits trägt das Schutzgas zugleich dazu bei, dass eine Oxygensisierung erfolgen kann. Die verwendung von Schutzgas – üblicherweise verwendet man diesbezüglich entweder Sauerstoff, Kohlendioxid, Argon oder Helium – ist darüber hinaus auch sinnvoll, weil es den Schweißbrenner gegen Überhitzung schützt.

ARGON (Ar)

Das Inertschutzgas Argon zählt zu dem am häufigsten verwendeten Schutzgasen beim WIG-Schweißen. Interssant hierbei ist, dass sowohl ein Argon-Kohlendioxid-Gemisch sowie auch Sauerstoff und reines Kohlendioxid mit dem flüssigen Schweißbad reagieren.

HELIUM (He)

Ganz im Gegensatz zum Argon, das weder eine Anreicherung von Sauerstoff herbeiführt, noch die Qualität der chemischen Verbindung der Schweißnaht beeinträchtig, weist Helium eine eine Höhere Schweißgeschwindikeit auf. Außerdem ist Helium ein Garant für einen wesentlich besseren Flankeneinbrand. Häufig werden aus vorgenanntem Grund Helium oder auch Helium-Argon-Mixe verwendet, und zwar sowohl beim MIG- wie auch beim WIG-Schweißen.

SAUERSTOFF (O2)

Sauerstoff ist ein Aktivgas und dient beim Schweißen üblicherweise als oxygenisierender Zusatzstoff. Dies trägt zur besseren Stabilisierung des Lichtbogens bei. Beim MAG-Schweißen wird dadurch zusätzlich die fließende Übertragung vom zu verarbeitenden Material auf die Schweißstelle sichergestellt.

SCHUTZGAS – entweder inert oder aktiv

Wissenswert is im Übrigen, dass Schutzgas entweder aktiv oder inert sein kann. Bei Letzterem entsteh so gut wie keine Reaktion mit dem flüssign Schweißbad, wohingegen das aktive Schutzgas direkt am eigentlichen Schweißvorgang beteiligt ist. Denn es bewirkt die direkte Weiterleitung vom Schweißmaterial zur Schweißstelle und stabilisiert darüber hinaus gleichzeitig den Lichtbogen.
Somit bietet sich die Verwendung von Aktivgas vor allem für das Metalllichtbogen-Aktivgasschweißen (MAG-Schweißen) an. Inertgas wiederum nutzt man in der Regel beim Metlllichtbogen-Inertgasschweißen (MIG-Schweißen).

Nicht nur in kleinen Reparaturwerkstätten oder -betrieben, sondern gerade in weiten Teilen der Schweißindustrie kommt das MIG/MAG-Schweißen zum Einsatz. Bei der Herstellung von Pipelines beispielsweise ist diese Verfahrensweise ebenso unverzichtbar wie bei der Produktion von Druckbehältern, Stahlkonstruktionen, in der Schiffsbauindustrie oder in der blechverarbeitenden Industrie. Nicht zu vergessen ist dabei freilich auch die Kfz-Industrie sowie die Verwendung im Heimwerker-Bereich.

So vielseitig das MIG/MAG-Schweißen ist, so diffizil kann es mitunter auch sein. Nichtsdestotrotz ist es das derzeit am häufigsten angewandte Schweißverfahren. Es handelt sich beim MIG/MAG-Schweißen um eine maschinelle Schutzgas-Schweißung, wobei ein Lichtbogen unter dem Einfluss von Schutzgas zwischen der Drahtelektrode und dem zu bearbeitenden Werkstück brennt. Die dabei maschinell zugeführte Drahtelektrode wird dabei als Zusatzwerkstoff genutzt; sie schmilzt im Zuge des Schweißvorgangs im eigenen Lichtbogen ab. Abhängig davon, welche Materialien jeweils bearbeitet werden, lassen sich beim MIG/MAG-Schweißen unterschiedliche Gase bzw. Gasgemische verwenden.

Im Unterschied zum Metall-Inert-Gas-Schweißen, bei dem im Rahmen des Verschweißens bestimmter Werkstoffe ein Inertgas eingesetzt wird, nutzt man beim Metal-Aktiv-Gas-Schweißen ein aktives Schutzgas, zum Beispiel Kohlensäure oder Argon-Kohlensäuregemische. Dieses soll das flüssige Schweißbad gegen äußere Einflüsse schützen.

Beim Wolfram-Inertgas-Schweißen erzeugt man den Lichtbogen zwischen der Wolframelektrode und dem zu verarbeitenden Werkstoff. Wichtig ist hierbei, dass ein Schutzgas zum Einsatz kommt, welches den eigentlichen Schweißvorgang nicht beeinträchtigt. Besonders häufig wird zu diesem Zweck Argon verwendet, denn es trägt überdies zum Schutz der flüssigen Schweißnaht bei. Sogar die Oxygenisierung der Elektrode im Schweißbrenner wird im Zuge dessen verhindert.

Im Gegensatz zu anderen Schweißtechniken muss beim WIG-Schweißen nicht (immer) ein Zusatzwerkstoff genutzt werden. Es ist durchaus möglich, eine Schweißverbindung herzustellen, indem man schlichtweg die Schweißnaht zusammenschweißt. Kommt allerdings ein Zusatzwerkstoff zum Einsatz, so gilt es, diesen per Hand in die flüssige Schweißnaht einzuführen; anders also, als dies beim MIG/MAG-Schweißen mittels Schweißbrenner der Fall ist. So ist nachvollziehbar, dass WIG-Schweißbrenner meist über eine gänzlich andere bauliche Zusammensetzung verfügen, als der MIG/MAG-Schweißbrenner.

Sehr häufig wird die WIG-Schweißtechnik für das Schweißen von Rohrleitungen oder Pipelines verwendet. Auch in der Luft- und Raumfahrtindustrie macht man sich diese Technik zunutze. Außerdem findet das WIG-Schweißen sogar in der Blechindustrie im Hinblick auf die Verarbeitung extrem dünner Materialien und zum Verschweißen von Titan und ähnlich wertvollen Werkstoffen Verwendung. Ganz gleich, ob manuelles oder mechanisches Schweißen oder in Bezug auf die Verwendung von Schweißrobotern: das WIG-Schweißen erfreut sich in den unterschiedlichen Bereichen einer großen Beliebtheit.

Unverzichtbar sind beim WIG-Schweißen ein Schweißbrenner sowie eine Stromquelle, ein Gasnetzanschluss, ein Schutzgasbehältnis sowie ein Erdungskabel. Weil der Zusatzwerkstoff bei dieser Verfahrensweise nicht per Hand zugeführt werden muss, ist auch kein Drahtvorschubgerät erforderlich.

Immer wenn es auf eine besonders hochwertige, optische Beschaffenheit der Schweißnaht ankommt, empfiehlt sich die Anwendung des WIG-Schweißverfahrens. Aber gerade in diesem Zusammenhang sind spezielle Voraussetzungen im Hinblick auf die Genauigkeit des Schweißresultates von Belang. Überhaupt ist das WIG-Schweißverfahren an sich weitaus anspruchsvoller und zeitaufwändiger, denn hierbei gilt es, noch mehr Aspekte zu berücksichtigen und zu steuern, als bei anderen Verfahrenstechniken. So wird das Schweißgerät beim WIG-Schweißen beispielsweise mit nur einer Hand bedient.

Die andere Hand steht indes nicht wie gewohnt zum Abstützen oder zum Halten des Schweißbrenners zur Verfügung, sondern mit ihr wird währenddessen der Zusatzwerkstoff dem Schweißbad zugeführt. Sehr gute motorische Fähigkeiten sind beim WIG-Schweißen also in jedem Fall erforderlich.

Ehe man sich mit der Verfahrensweise des WIG-Schweißens befasst, macht es Sinn, erst einmal die anderen Schweißtechniken zu beherrschen. Denn erst wenn ein Gefühl für das Schweißen an sich vorhanden ist, wird auch das WIG-Schweißen von guten Erfolgen gekrönt sein. Üblicherweise wird das WIG-Schweißen also nahezu ausschließlich durch erfahrene WIG-Schweißer durchgeführt.

Prinzipiell erfolgt das WIG-Schweißen mithilfe eines Schweißbrenners, wobei der Zusatzwerkstoff der Schweißstelle jeweils bedarfsgerecht zugeführt wird: entweder tröpfchenweise oder kontinuierlich. Wichtig ist es allerdings, den Schweißdraht dabei stetig im flüssigen Schweißbad zu halten.