Cold Metal Transfer (CMT) Schweißen: Die kluge Wahl für dünnwandige Blechfertigung

Bei individuellen Blechteilen und Gehäusen kann Schweißen viele Designherausforderungen lösen. Deshalb bieten wir verschiedene Schweißverfahren an: Punktschweißen, Nahtschweißen, Kehlnaht, Stopfschweißen und Heftschweißen. Ohne die richtigen Methoden ist das Schweißen von dünnwandigem Blech problematisch und fehleranfällig. Dieser Beitrag erklärt, warum wir Cold Metal Transfer (CMT) Schweißen gegenüber konventionellem MIG-Schweißen (Metall-Inertgas) oder WIG-Schweißen (Wolfram-Inertgas) bevorzugen.

Probleme mit anderen Schweißverfahren

Beim Schweißen erhitzt der Brenner Werkstück und Draht, schmilzt und verschmilzt sie. Bei zu hoher Hitze schmilzt der Zusatzwerkstoff vor Erreichen des Werkstücks und spritzt als Metalltröpfchen auf das Teil. Andernfalls überhitzt die Naht das Werkstück und verursacht Verzug oder im schlimmsten Fall Durchbrennungen.

MIG und WIG sind die gängigsten Verfahren – beide haben deutlich höhere Wärmeeinträge als CMT-Schweißen.

Unserer Erfahrung nach sind WIG und MIG nicht ideal für dünnwandiges Blech. Durch die übermäßige Hitze entstehen Verzug und Aufschmelzen, besonders bei Edelstahl und Aluminium. Vor CMT war das Schweißen von dünnwandigem Blech eher Kunst als ingenieurtechnischer Produktionsprozess.

Wie funktioniert CMT?

CMT-Schweißen hat einen außergewöhnlich stabilen Lichtbogen. Der gepulste Lichtbogen besteht aus einer Basisstromphase mit niedriger Leistung und einer Pulstromphase mit hoher Leistung ohne Kurzschlüsse. Dies führt zu fast keiner Spritzerbildung. (Spritzer sind Tröpfchen geschmolzenen Materials, die am oder nahe dem Lichtbogen entstehen.)

In der Pulstromphase werden Schweißtropfen gezielt durch einen präzise dosierten Strompuls abgetrennt. Der Lichtbogen führt daher nur während der kurzen Brennphase Wärme ein.

Die Lichtbogenlänge wird mechanisch erfasst und justiert. Der Lichtbogen bleibt stabil – unabhängig von Werkstückoberfläche oder Schweißgeschwindigkeit. CMT ist in jeder Position einsetzbar.

Der CMT-Prozess ähnelt optisch dem MIG-Schweißen. Der große Unterschied liegt im Drahtvorschub: Statt kontinuierlich in den Schmelzbad vorzuschieben, wird der Draht bei CMT im Moment des Stromflusses zurückgezogen. Draht und Schutzgas werden durch den Brenner geführt, der Lichtbogen zündet zwischen Draht und Werkstück – die Drachspitze verflüssigt sich und wird auf die Schweißnaht aufgebracht. CMT nutzt automatische Aktivierung und Deaktivierung des Heizlichtbogens, um den Draht systematisch zu erhitzen und abzukühlen, während er viele Male pro Sekunde in den Schmelzbad ein- und austritt. Durch die Pulsaktion statt kontinuierlichem Strom erzeugt CMT-Schweißen nur ein Zehntel der Hitze von MIG-Schweißen. Diese Hitzereduktion ist CMTs größter Vorteil und namensgebend für „Cold“ Metal Transfer.

Kuriosität: Der Entwickler beschreibt CMT als „heiß, kalt, heiß, kalt, heiß, kalt“.

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