Perfect Welding Blog
Nahezu jeder Werkstoff kann mit den gängigen Schweißverfahren geschweißt werden: Metall-Inertgas- beziehungsweise Metall-Aktivgas-Schweißprozess (MIG/MAG), Wolfram-Inertgas-Verfahren (WIG) oder Elektroden-Schweißen (E-Hand)? Welcher Prozess zum Einsatz kommt, hängt von den Anforderungen an das Bauteil und an den Fertigungsprozess ab. Johann Dallmannsböck, Trainer der Welding Business Academy bei Fronius International, erklärt, wann welches Schweißverfahren verwendet wird.
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Schweißgeschwindigkeit
MIG/MAG kann die Schweißzeiten reduzieren. Dieses Schweißverfahren lässt sich am besten automatisieren, was das Fügen besonders schnell macht und den gesamten Fertigungsprozess beschleunigt. Elektroden-Schweißen und insbesondere WIG-Schweißen können bei derartig hohen Schweißgeschwindigkeiten nicht mithalten.
Eine hohe Geschwindigkeit kann im Sinne der Wirtschaftlichkeit wichtig sein, wenn in kurzer Zeit hohe Stückzahlen produziert werden müssen. Zusätzlich sorgen hohe Schweißgeschwindigkeiten aber auch für eine geringere Wärmeeinflusszone am Bauteil. Diese Zone entsteht im Bereich der Schweißnaht, wo durch den Wärmeeintrag ins Werkstück die Qualität des Metalls vermindert werden kann. Die Hitze kann das Metall lokal härten und spröde machen, was zu Rissen oder Brüchen und einer verringerten Zugfestigkeit führen kann. Daher muss bei Bauteilen auf eine geringe Wärmeeinbringung geachtet werden. Das ist besonders dann wichtig, wenn es später dynamischen, also wechselnden Belastungen ausgesetzt ist, wie zum Beispiel Brückenträger, Zugwagons oder Teile einer Rüttelmaschine.
Schweißumgebung
Für die Wahl des Schweißverfahrens ist entscheidend welche Umwelteinflüsse bestehen. Ist das Bauteil Wind und Wetter ausgesetzt oder kann es davor geschützt geschweißt werden? Die Verfahren WIG und MIG/MAG benötigen eine Schutzgasabdeckung durch separat zugeleitetes Gas. Diese kann nur in geschlossenen Räumen oder durch eine Einhausung des Bauteils gewährleistet werden, da hier das zugeführte Gas nicht verweht werden kann. Schweißt man im Freien, greift man besser auf das E-Hand-Verfahren zurück. Die abbrennende Umhüllung bildet Schutzgase und Schlacke, die die Schmelze vor chemischen Reaktionen mit der Umgebungsluft schützen.
Für das Elektroden-Handschweißen ist kein Schutzgas notwendig,
weshalb dieser Prozess auch im Freien eingesetzt werden kann.
Nahtoptik
Bei Sichtnähten geht es um das perfekte Äußere. Oft ist hier eine glatt geschuppte Nahtoptik von besonders feiner Oberflächenstruktur gewünscht. Diese kann nur mit dem WIG-Prozess oder mittels spezieller Funktionen des MIG/MAG Verfahrens – wie etwa dem MIG/MAG-Intervall-Schweißen oder dem CMT-Prozess – erzeugt werden. Beim E-Handschweißen ist die Nahtoptik abhängig von der Art der verwendeten Elektrode.
Mit WIG kann die charakteristische Nahtschuppung erreicht werden.
Um die charakteristische Nahtschuppung mit MIG/MAG zu reproduzieren, werden spezielle Funktionen benötigt – hier wurde CMT CycleStep von Fronius verwendet.
Nahtqualität
Wenn es um die Reinheit der Naht geht, ist WIG die erste Wahl. WIG-Schweißnähte bieten die besten mechanischen Gütewerte. Auch MIG/MAG Nähte können eine sehr hohe Qualität erzielen.
Die hohe Qualität von WIG-Nähten setzt jedoch im Vorfeld der Schweißung eine hohe Reinheit der Fügekanten voraus. Diese müssen absolut sauber sein, also von Rost, Ölen, Fetten und jeglichen sonstigen Verunreinigungen befreit, damit das WIG-Verfahren eingesetzt werden kann.
Mit dem WIG Schweißprozess werden äußerst hochqualitative Schweißnähte produziert –
dafür ist äußerste Sauberkeit notwendig und die Schweißgeschwindigkeiten sind geringer.
Bauteil-Dicke
Neben den genannten Anforderungen an die Naht, spielt auch die Dicke des Bauteils eine Rolle in der Auswahl des Schweißverfahrens. Bauteile unter einem Millimeter Dicke können nicht mit der Elektrode geschweißt werden. Ist das Bauteil jedoch dicker als vier Millimeter, gilt WIG-Schweißen als unwirtschaftlich. Das MIG/MAG-Verfahren kann hingegen vom Dünnstblech-Bereich bis hin zu massiven Stahlblechen eingesetzt werden.
Der Experte:
Johann Dallmannsböck ist ausgebildeter Schweißer und führt seit Jahrzehnten den Schweißbrenner mit sicherer Hand. Außerdem war er weltweit viele Jahre als Experte für die Inbetriebnahme von Roboterschweißsystemen tätig. Bei Fronius International in Österreich schult er nun Anwender im richtigen Umgang mit dem neuesten Schweißequipment, als Trainer der Welding Business Academy.
Nachschlagewerk für Schweißtechnik: Erklärungen aller Fachbergriffe finden sich im Fronius Welding Wiki.
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