MIG vs. TIG Schweißen: Unterschiede und Anwendungsbereiche

Einordnung der Verfahren

Schweißen hat fast alle anderen dauerhaften Fügeverfahren (Nieten) verdrängt. Intensive Entwicklung → führend für metallische Strukturen, Kunststoffe, Keramik. Definition: dauerhafte Verbindung von Bauteilen durch Erstarrung mit/ohne Zusatzwerkstoff, Wärme, Druck. Vielfalt an Prozessen für diverse Materialien/Weisen. Klassifikation: Lichtbogenschweißen, Gasschweißen, Widerstandsschweißen, Festkörperschweißen, Hochenergieschweißen. MIG und TIG sind zwei unterschiedliche Lichtbogenverfahren.

Lichtbogenschweißen

Elektrischer Lichtbogen zwischen Grundwerkstoff und Elektrode → primäre Wärmequelle zum Schmelzen der Nahtflächen → Erstarrung. Da Grundwerkstoffe schmelzen müssen → alle Lichtbogenverfahren = Schmelzschweißen. Verfahren: MMAW (Handlichtbogenschweißen), GMAW, GTAW, SAW (Unterpulverschweißen), FCAW (Rohlschweißen), ESW (Elektroschlackenschweißen) etc. Gleiches Prinzip, unterschiedliche Fähigkeiten/Prozesse.

GMAW und MIG/MAG

GMAW: hochproduktives Schmelzschweißen. Verbrauchselektrode (Draht) kontinuierlich automatisiert von Spule zugeführt. Bogen (Elektrode/Grundwerkstoff, Spannung) schmilzt Elektrode schnell → füllt Nahtwurzel. Schutzgas schützt heißen Bogen/Umgebung vor Oxidation. Nach Schutzgas: zwei Typen – MIG (Metall-Inertgas): chemisch inertes Gas (Argon, Helium); MAG (Metall-Aktivgas): chemisch aktives Gas (CO₂, O₂) mit Inertgas gemischt.

GTAW / TIG-Schweißen

GTAW, bekannt als TIG (Wolfram-Inertgas): vielseitiges, zuverlässiges Schmelzschweißen. Nichtverbrauchbare Wolframelektrode für Lichtbogen. Zusatzwerkstoff extern zuführbar (Draht in Zone). Im Gegensatz zu MIG: nicht für hohe Auftragsrate geeignet; aber Nahtqualität und -bild deutlich besser. Beide: Schmelzschweißen, Lichtbogen-Wärme, Inertgas-Schutz. Unterschiede in Prozess und Fähigkeit.

Vergleichstabelle: MIG vs. TIG Schweißen

MIG-Schweißen	TIG-Schweißen
Verbrauchbare Elektrode.	Nichtverbrauchbare Elektrode.
Elektrode aus beliebigen geeigneten Metallen.	Elektrode aus Wolfram mit Legierungselementen.
Sehr hohe Zusatzwerkstoffauftragsrate → hochproduktiv.	Vergleichsweise niedrige Auftragsrate.
Erzeugt Spritzer (Verlust, schlechtes Aussehen).	Spritzerfrei bei optimalen Parametern.
Autogener Betrieb nicht möglich (Elektrode verbrauchbar).	Bevorzugt für autogen; auch andere Modi möglich.
Nicht für Überkopfschweißen geeignet.	Für Überkopfschweißen anwendbar.
Einfach, meist kein hochqualifizierter Schweißer nötig. Leicht zu steuern.	Anspruchsvoller (Zünden, Bogenhaltung). Erfahrenen Schweißer erforderlich.

Detaillierte Betrachtung

Verbrauchbare vs. nichtverbrauchbare Elektrode

Leitfähige Elektrode zwingend für Lichtbogen. Manchmal scheidet Elektrode selbst geschmolzenes Metall in Nahtwurzel. Verbrauchbare: schmilzt durch Bogen, scheidet Zusatz ab. Nichtverbrauchbare: schmilzt nicht → Zusatz extern bei Bedarf. MIG: verbrauchbare Elektrode schmilzt, liefert Zusatz → kontinuierliche Zufuhr vordefinierter Rate. TIG: nichtverbrauchbar → kein Schmelzen. Zusatz bei Bedarf durch Drahtzufuhr unter Bogen.

Elektrodenwerkstoff

Zusatz muss mit Grundwerkstoff verträglich sein. MIG: Zusatz (= Elektrode) wählbar nach Grundwerkstoff → Elektrode aus vielen Metallen (jeweils für Gruppe von Grundwerkstoffen). TIG: Elektrode immer Wolfram (hohe Festigkeit, Schmelztemperatur, Formstabilität). Legierungselemente (Thorium, Lanthanoxid, Ceroxid, Zirkonia) für Emission, Erosion etc.

Zusatzwerkstoffauftragsrate und Produktivität

MIG: Draht (kleiner Durchmesser, auf Spule) kontinuierlich mechanisiert zugeführt → hohe Auftragsrate → hochproduktiv vs. TIG. Geeignet bei V-/U-Nahtvorbereitung oder großer Nahtwurzel.

Spritzer und Nahtbild

Spritzer: Tropfen geschmolzenen Zusatzes durch Bogenstreuung → Verlust, ungleichmäßige Rate, Bogeninstabilität, Optikstörung, Nachschleifen. Viele Lichtbogenverfahren (GMAW: MIG/MAG) erzeugen Spritzer. MIG: tendenziell wenig Spritzer, aber nie spritzerfrei (auch bei Optimum). TIG: meist spritzerfrei (außer verschmutzte Oberfläche). TIG-Naht: sauber, glatt, attraktiv.

Autogener, homogener, heterogener Modus

Nach Zusatzanwendung/Zusammensetzung: autogen (kein Zusatz, Nahtwurzel ≈0), homogen (Zusatz ≈ Grundwerkstoff), heterogen (Zusatz stark abweichend). MIG: verbrauchbare Elektrode inhärent → nicht autogen. TIG: geeignet/bevorzugt für autogen; auch homogen/heterogen mit optimalen Parametern.

Überkopfschweißen

Schweißpositionen: Niederhand, geneigt, Überkopf. Überkopf sehr schwierig (Zusatz gegen Schwerkraft). Schmelzbad fällt ab, Verletzungsgefahr. Schwerkraft allein ungeeignet → Einschränkung. Lorentzkraft hilft. TIG mit optimalen Parametern für Überkopf einsetzbar. Erfordert erfahrenen Schweißer für gute Durchdringung/Qualität.

Literaturhinweise

1. Gas Metal Arc Welding Handbook von W. H. Minnick (2007, Goodheart Willcox).
2. Basic TIG & MIG Welding (GTAW & GMAW) von I. H. Griffin, E. M. Roden, C. W. Briggs (3. Auflage, Delmar Cengage Learning).