Lichtbogenschweißen (Metal Arc Welding): Prozesse, Vorteile und Anwendungen

Grundlagen des Schweißens

Schweißen verbindet Materialien durch Aufschmelzen von Metall- oder Thermoplastoberflächen. Meist werden geschmolzene Kanten mit Zusatzwerkstoff (oft fusible Metalllegierung) verbunden. Beim Metalschweißen ist Lichtbogenschweißen wegen seiner weitestgehend automatischen Arbeitsweise für schnelle Nähte verbreitet. Unterscheidungsmerkmal: Hochenergie-Stromquelle.

Funktionsweise

Die Stromquelle erzeugt einen Lichtbogen zwischen Elektrodenspitze (Schweißgerät) und Werkstückoberfläche. Der hochenergetische Bogen schmilzt Werkstück und Zusatzmetalle. Ein relativ einfacher Prozess, aber erfordert Geschick und Fingerfertigkeit.

Hauptkategorien

Innerhalb des Lichtbogenschweißens gibt es Unterkategorien. Die zwei populärsten: Gas-Metall-Lichtbogenschweißen (GMAW/MIG) und Schutzgasschweißen mit Fülldraht (FCAW).

GMAW (MIG/MAG)

Sehr verbreitet, da Verbrauchselektroden kontinuierlich und automatisch zugeführt werden – weitgehend automatisierter Prozess. Einfach für jeden geschulten Schweißer. Hitze durch Stromquelle; Gasanteil nicht zum Brennen, sondern zum Schutz: Reines Argon oder Helium am Elektrodenende verdrängt atmosphärischen Stickstoff/Sauerstoff. Atmosphärische Gase verursachen Lunker/Fehler in der Schmelze – Inertgasschutz verhindert dies. Argon/Helium eignen sich für Nichteisenmetalle (Aluminium). Andere Schutzgase ermöglichen weitere Werkstoffe.

FCAW (Fülldraht)

Ähnlich GMAW, aber für Legierungsmetalle wie Stahl prädestiniert. Elektroden kontinuierlich zugeführt (halbautomatisch). Kein externes Schutzgas – inerte Inhaltsstoffe in der Elektrode verdampfen bei Hitze zu Schutzgas. Quasi: Schutzgas wird über die Elektrode selbst geliefert. Manche FCAW-Geräte haben zusätzlich externes Schutzgas („Dual Shield“) für sauberere Nähte. FCAW erzeugt intensivere Hitze → schnelleres Schweißen, aber höhere Gerätekosten als GMAW.