Schweißen erklärt: Definition, Verfahren und Arten

Was ist Schweißen?

Schweißen ist ein Fertigungsverfahren, das Wärme, Druck oder beides nutzt, um zwei oder mehr Teile zu einem gemeinsamen Verbindungspunkt (Fügeverbindung) zu verschmelzen, während die Teile abkühlen. Schweißen wird häufig bei Metallen und Thermoplasten angewendet, kann aber auch bei Holz eingesetzt werden. Die fertige Schweißverbindung wird als Schweißnaht oder Schweißverbindung bezeichnet.

Einige Materialien erfordern spezielle Verfahren und Techniken. Manche gelten als „nicht schweißgeeignet“. Dieser Begriff findet sich nicht in Wörterbüchern, ist aber in der Ingenieurpraxis nützlich und beschreibend.

Das zu verbindende Teil wird als Grundwerkstoff bezeichnet. Materialien, die zur Bildung der Verbindung hinzugefügt werden, heißen Zusatzwerkstoffe oder Verbrauchsmaterialien. Je nach Form können sie als Drähte, Stäbe, pulvergefüllte Drähte, Verbrauchselektroden (für Lichtbogenschweißen) usw. bezeichnet werden.

Zusatzwerkstoffe werden meist so gewählt, dass sie in der Zusammensetzung dem Grundwerkstoff ähnlich sind, um eine homogene Schweißnaht zu bilden. Es gibt jedoch Fälle, wie beim Schweißen von sprödem Gusseisen, wo Zusatzwerkstoffe mit sehr unterschiedlicher Zusammensetzung verwendet werden, wodurch die Eigenschaften stark abweichen. Diese Schweißnähte werden als ungleiche Schweißverbindungen bezeichnet.

Eine fertige Schweißverbindung wird manchmal auch als Schweißkonstruktion (Weldment) bezeichnet.

Definition des Schweißens

Schweißen ist ein Fertigungsverfahren, bei dem zwei oder mehr Teile durch Wärme, Druck oder beides miteinander verschmolzen werden, wodurch beim Abkühlen eine Verbindung entsteht. Schweißen wird meist an Metallen und Thermoplasten angewendet, kann aber auch bei Holz eingesetzt werden. Die fertige Schweißverbindung kann als Schweißkonstruktion bezeichnet werden.

Wie funktioniert Schweißen?

Schweißen erfolgt durch das direkte Verbinden zweier Materialien ohne Klebstoff. Im Gegensatz zum Löten und Hartlöten, die niedrig schmelzende Klebstoffe verwenden, verbindet Schweißen die beiden Werkstücke direkt miteinander.

Die meisten heute durchgeführten Schweißarbeiten lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen: Lichtbogenschweißen und Brennerschweißen (Autogenschweißen).

Lichtbogenschweißen nutzt einen elektrischen Lichtbogen, um das Grundmaterial und den Zusatzwerkstoff (oft Schweißstab genannt) zu schmelzen und Schweißverbindungen herzustellen. Dabei wird ein Massekabel an das Werkstück oder eine andere metallische Oberfläche angeschlossen.

Ein weiterer Draht, die Elektrodenleitung, wird in das zu schweißende Material gebracht. Ein Lichtbogen entsteht, wenn sich dieser Draht vom Material entfernt. Das ist ähnlich dem Funken, den man sieht, wenn man ein Starterkabel von einer Autobatterie abzieht. Der Lichtbogen schmilzt das Werkstück zusammen mit dem Zusatzwerkstoff, der die Teile verbindet.

Das Einbringen von Zusatzwerkstoff in die Schweißfuge erfordert eine ruhige Hand und ein Auge für Details. Während der Stab schmilzt, muss der Schweißer den Zusatzwerkstoff kontinuierlich in kleinen, gleichmäßigen Vor- und Rückbewegungen in die Fuge einbringen. Diese Bewegungen verleihen der Schweißnaht ihr charakteristisches Aussehen. Bewegt man den Lichtbogen zu schnell oder zu langsam, zu nah oder zu fern vom Material, kann dies zu einer schlechten Naht führen.

Beispiele für Lichtbogenschweißen sind das Metall-Handbogen-Schweißen (E-Hand-Schweißen), das Metall-Schutzgasschweißen (MIG/MAG) und das Wolfram-Inertgasschweißen (WIG/TIG).

Jede dieser drei gängigen Methoden hat ihre eigenen Stärken und Schwächen. Beispielsweise ist E-Hand-Schweißen günstig und leicht zu erlernen, aber langsamer und weniger flexibel als andere Methoden. Umgekehrt ist WIG-Schweißen schwer zu beherrschen und erfordert komplexe Schweißgeräte. Allerdings erzeugt WIG hochwertige Nähte und kann Materialien schweißen, die sonst nicht schweißbar sind.

Brennerschweißen (Autogenschweißen) stellt eine weitere gängige Methode dar. Dabei wird typischerweise ein Acetylen-Sauerstoff-Brenner verwendet, um Werkstück und Schweißstab zu schmelzen. Der Schweißer steuert Brenner und Stab gleichzeitig, was eine präzisere Kontrolle über die Naht ermöglicht. Brennerschweißen ist in der Industrie seltener geworden, wird aber weiterhin häufig für Wartungsarbeiten und in der Bildhauerei eingesetzt.

Arten des Schweißens

Es gibt vier Hauptarten des Schweißens: MIG – Metall-Schutzgasschweißen (GMAW), WIG – Wolfram-Inertgasschweißen (GTAW), E-Hand – Metall-Handbogen-Schweißen (SMAW) und Fülldraht – Fülldrahtschweißen (FCAW). Wir gehen hier näher auf jede Art ein.

1. MIG-SCHWEIßEN ODER GMAW

MIG-Schweißen ist eine der häufigsten Schweißarten, die Anfänger erlernen sollten. Es wird in der Automobilindustrie zur Reparatur von Auspuffanlagen und im Haus- und Bauwesen eingesetzt. Beim Lichtbogenschweißen wird ein kontinuierlicher Draht als Elektrode verwendet. Zudem kommt ein Schutzgas zum Einsatz, das durch die Schweißpistole strömt und vor Verunreinigungen schützt.

MIG-Schweißen umfasst eigentlich zwei verschiedene Arten: das eine verwendet Massivdraht, das andere Fülldraht. MIG-Massivdraht eignet sich zum Verbinden dünner Metallbänder. Fülldraht-MIG-Schweißen kann im Freien eingesetzt werden, da kein Durchflussmesser oder Gasvorrat erforderlich ist. MIG-Schweißen ist oft die Wahl für Heimwerker und Hobby-Schweißer, die nicht in teure Ausrüstung investieren möchten.

2. WIG-SCHWEIßEN ODER GTAW

Wie beim MIG-Schweißen wird ein Lichtbogen verwendet, aber WIG-Schweißen ist eine der schwierigsten Schweißtechniken, die zu beherrschen sind. Beim WIG-Schweißen werden Wolframelektroden verwendet. Wolfram ist eines der härtesten Metallmaterialien; es schmilzt und brennt nicht.

WIG-Schweißen kann durch ein Verfahren namens Schmelzschweißen mit oder ohne Zusatzwerkstoff durchgeführt werden. WIG nutzt 또한 eine externe Gasquelle wie Argon oder Helium.

WIG-Schweißen erfordert beide Hände: Eine hält die WIG-Brenner, die andere führt den Zusatzstab. Der Brenner erzeugt Wärme und einen Lichtbogen, der zum Schweißen der gängigsten Metalle verwendet wird, darunter Aluminium, Stahl, Nickel-Legierungen, Kupfer-Legierungen, Kobalt und Titan.

Der WIG-Brenner kann zum Schweißen von Stahl, Edelstahl, Chrom-Molybdän, Aluminium, Nickel-Legierungen, Magnesium, Kupfer, Messing, Bronze und sogar Gold eingesetzt werden. WIG ist ein nützliches Verfahren für Fahrradrahmen, Rasenmäher, Türgriffe, Kotflügel usw.

Die Luft- und Raumfahrt- sowie die Automobilindustrie nutzen wie andere Industriemärkte WIG-Schweißen. Es ist auch für Landwirte nützlich, um Wagengestelle, Kotflügel und andere wichtige Geräte zu schweißen.

3. E-HAND-SCHWEIßEN ODER SMAW

Möchten Sie Schweißen nach Hause holen? Der Hauptvorteil des E-Hand-Schweißens ist seine Tragbarkeit. Es wird im Bauwesen, in Wartung und Reparatur, bei Unterwasserpipelines und in der industriellen Fertigung eingesetzt. Dabei kommt das Metall-Handbogen-Schweißen zum Einsatz, besser bekannt als E-Hand-Schweißen.

E-Hand-Schweißen, auch Lichtbogenschweißen genannt, wird auf die traditionelle Art durchgeführt. Es ist etwas schwieriger zu erlernen als MIG-Schweißen, aber wenn Sie es zu Hause ausprobieren möchten, ist die Ausrüstung für einen Bruchteil der Kosten erhältlich. Beim E-Hand-Schweißen werden umhüllte Stabelektroden verwendet.

Verbrauchsgeschützte Elektroden (Stäbe) werden verwendet. Der Stab schmilzt und verbindet das Metall, indem er es mit einem elektrischen Lichtbogen zwischen einer beschichteten Metallelektrode und dem Grundwerkstoff erhitzt. Wenn der Stab schmilzt, schmilzt auch die Schutzbeschichtung und schirmt den Schweißbereich vor Sauerstoff und anderen Gasen in der Luft ab.

4. FÜLLDRAHT-SCHWEIßEN (FCAW)

Diese Art des Schweißens ähnelt dem MIG-Schweißen. Tatsächlich sind MIG-Schweißgeräte oft doppelt so teuer wie FCAW-Geräte. Wie beim MIG-Schweißen wird der Draht, der als Elektrode und Zusatzwerkstoff dient, durch die Pistole geführt. Hier beginnen die Unterschiede: Beim FCAW hat der Draht einen Fülldrahtkern, der einen Gas-Schutzschild um die Naht bildet. Dies macht eine externe Gasquelle überflüssig.

FCAW ist ein Hochtemperatur-Schweißverfahren, daher eignet es sich für dickere und schwerere Metalle. Aus diesem Grund wird es häufig zur Reparatur schwerer Geräte eingesetzt. Es ist ein effizienter Prozess mit wenig Abfall. Da kein externes Gas benötigt wird, ist es wirtschaftlich. Allerdings bleibt etwas Schlacke zurück, die für eine gute Naht etwas gereinigt werden muss.

5. PLASMA-LICHTBOGENSCHWEIßEN

Plasma-Lichtbogenschweißen ist eine Präzisionstechnik, die häufig in der Luft- und Raumfahrt bei Metallen bis zu 0,015 Zoll Dicke eingesetzt wird. Beispiele sind Turbinenschaufeln und Luftdichtungen. Plasma-Lichtbogenschweißen ist technisch dem WIG-Schweißen sehr ähnlich, verfügt jedoch über eine eingebettete Elektrode und verwendet ionisiertes Gas im Lichtbogen zur Wärmeerzeugung.

Eine typische Gaskombination ist Argon als Plasmagas und Argon mit 2–5 % Wasserstoff als Schutzgas. Helium kann als Plasmagas verwendet werden, aber die hohe Temperatur von Helium verringert die Stromstärke der Düse.

Mehr über Plasmaschweißen erfahren? Lesen Sie diesen Artikel.

6. LASERSTRAHLSCHWEIßEN

Diese Art des Schweißens kann an Metallen oder Thermoplasten angewendet werden. Wie der Name suggeriert, wird ein Laser als Wärmequelle zur Erzeugung der Naht verwendet. Es funktioniert an Kohlenstoffstahl, Edelstahl, HSLA-Stahl, Titan und Aluminium. Es wird in der Fertigungsindustrie, z. B. in der Automobilindustrie, breit eingesetzt, da es sich leicht mit Robotik automatisieren lässt.

7. ELEKTRONENSTRAHLSCHWEIßEN

Eine Schweißart, bei der ein hochgeschwindiger Elektronenstrahl kinetische Energie nutzt, um Wärme zu erzeugen und zwei Materialien zu verbinden. Dies ist eine sehr anspruchsvolle Methode, die maschinell und hauptsächlich im Vakuum durchgeführt wird.

8. GASSCHWEIßEN

Gasschweißen wird selten angewendet und wurde größtenteils durch WIG-Schweißen ersetzt. Gasschweißgeräte benötigen Sauerstoff und Acetylen und sind sehr tragbar. Manchmal werden sie zum Schweißen von Autoauspuffteilen verwendet.

9. ATOMWASSERSTOFFSCHWEIßEN

Atomwasserstoffschweißen ist eine Art des ultrahochtemperatur-Schweißens, früher als Atomlichtbogenschweißen bekannt. Dabei werden zwei Wolframelektroden mit Wasserstoffgas geschützt. Es können Temperaturen höher als mit einem Acetylenbrenner erreicht werden, und es kann mit oder ohne Zusatzwerkstoff durchgeführt werden. Dies ist eine alte Schweißform, die in jüngerer Zeit durch MIG-Schweißen ersetzt wurde.

10. ELEKTROSCHLACKESCHWEIßEN

Dies ist ein fortschrittliches Schweißverfahren zum vertikalen Verbinden der dünnen Kanten zweier Metallbleche. Die Naht wird zwischen den Kanten der beiden Platten hergestellt, nicht außerhalb der Fuge.

Ein Kupferelektrodendraht führt durch ein verbrauchbares Metallführungsrohr, das als Zusatzwerkstoff dient. Bei Anlegen eines elektrischen Stroms entsteht ein Lichtbogen, der am unteren Ende der Naht beginnt und sich langsam nach oben bewegt, wobei er die Naht durch einen Schweißnaht ersetzt. Es ist ein automatisierter Prozess, der maschinell durchgeführt wird.

Arten von Schweißnähten

1. Kehlnähte (Fillet Welds)

Kehlnähteschweißen bezeichnet das Verbinden zweier Metallstücke senkrecht oder in einem Winkel zueinander. Diese Nähte werden häufig als T-Stöße (zwei Metalle senkrecht zueinander) oder Überlappstöße (zwei sich überlappende Metalle, die an den Kanten verschweißt sind) bezeichnet.

Die Naht ist dreieckig geformt und kann je nach Können des Schweißers konkav, flach oder konvex sein. Schweißer verwenden Kehlnähte beim Anschluss von Flanschen an Rohre, beim Unterbau-Schweißen und wenn Bolzen nicht fest genug sind und leicht verschleißen.

Eine Kehlnaht verbindet zwei Flächen senkrecht und erzeugt einen nahezu rechten Winkel zwischen ihnen. Dieser Schweißstil kann in folgende Untergruppen unterteilt werden:

• Volle Kehlnaht (Full Fillet): Die Nahtgröße entspricht der Dicke der dünneren zu verbindenden Teile.
• Versetzte intermittierende Kehlnaht: Charakterisiert durch zwei versetzt angeordnete, abwechselnde Nahtlinien auf beiden Seiten der Fuge.
• Kettenförmige abwechselnde Kehlnaht: Unterbrochene Kehlnähte bilden eine Kette aus zwei unterbrochenen Nahtlinien etwa gegenüberliegend auf beiden Seiten des T-Stoßes.

Die Vielseitigkeit und der niedrige Kosten von Kehlnähten machen sie zu den am häufigsten verwendeten Verbindungen in der Schweißindustrie. Typische Anwendungen:

• Anschluss von Flanschen an Rohre
• Aussteifungsverbindungen
• Scherlaschen
• Deckplatten
• Stützenbasen
• Naht- und Heftschweißungen

2. Kehlnähte (Groove Welds) / Nutnähte

Eine Nutnaht ist definiert als eine Öffnung zwischen zwei Fügegliedern, die Raum für das Einbringen von Metall bietet. Nach Kehlnähten sind Nutnähte die am häufigsten verwendeten Schweißnähte. Die zweithäufigste Schweißmethode ist das Nutschweißen.

Beim Nutschweißen wird eine Nut zwischen zwei zu verbindenden Teilen mit Metall gefüllt. Die Art der Naht bestimmt, wie Nähte, Fugen oder Oberflächen vorbereitet werden.

Nutschweißen ermöglicht das Verbinden von Teilen auf derselben Platte, indem ein Schweißperlen in eine Nut zwischen den Teilen gelegt wird. Die Hauptarten von Nutnähten sind:

• Fasen-Kehnaht (Flare-bevel)
• Fasen-V-Naht (Flare-V)
• Einseitige Fasennaht (Single-bevel groove)
• Einseitige J-Naht (Single-J groove)
• Einseitige U-Naht (Single-U groove)
• Einseitige V-Naht (Single-V groove)
• Quadratnaht (Square groove)

Der Nutschweißprozess ist im Allgemeinen langsamer und schwieriger als andere Schweißformen und erfordert meist spezielle Fasen an einer oder beiden Seiten zum Verbinden.

Er erzeugt jedoch eine feste Naht, die leicht zu prüfen ist und eine hervorragende Dehnungssteuerung bietet. Typische Anwendungen:

• Momentenverbindungen
• Stützenverbindungen (Column splices)
• Hohlprofilverbindungen (HSS)

3. Auftragsschweißen (Surfacing Weld)

Dies sind Schweißnähte, die aus einer oder mehreren Lagen oder Wellenperlen bestehen, die auf einer ununterbrochenen Oberfläche aufgebracht werden, um gewünschte Eigenschaften oder Abmessungen zu erzielen.

Auftragsschweißen ist ein Verfahren, bei dem eine harte, verschleißfeste Metallschicht auf die Oberfläche oder Kante verschlissener Teile aufgebracht wird. Es ist eine der wirtschaftlichsten Methoden, um die Lebensdauer von Baumaschinen, Werkzeugen und Geräten zu erhöhen und zu erhalten.

Eine Auftragsschweißnaht besteht aus einer oder mehreren Lagen oder Wellenperlen. Oberflächenbehandlungen, auch als Hartauftrag oder Verschleißschutz bezeichnet, werden oft zur Reparatur verschlissener Wellen, Zahnräder oder Schneidkanten eingesetzt.

Die häufigsten Arten von Auftragsschweißungen umfassen:

• Fülldraht-Lichtbogenschweißen (FCAW) Auftragung
• Ofenschmelzen
• Metall-Schutzgasschweißen (GMAW) Auftragung
• Wolfram-Inertgasschweißen (GTAW) Auftragung
• Sauerstoff-Acetylen-Auftragsschweißen
• Plasma-Auftragsschweißen
• Unterpulverschweißen (SAW) Auftragung
• Metall-Handbogen-Schweißen (SMAW) Auftragung

Auftragsschweißen wird häufig verwendet, um eine verschleißfeste Metallschicht auf ein Objekt aufzubringen, um seine Oberfläche zu verstärken oder verschlissene Bereiche wiederherzustellen. Dabei wird ein Metall mit höherer Verschleißfestigkeit als dem Grundwerkstoff verwendet.

Diese Technologie ist eine der kosteneffektivsten Methoden, um die Lebensdauer von Geräten und Werkzeugen in aggressiven und hochverschleißenden Anwendungen zu schützen und zu verlängern. Auftragsschweißen kann auch in Kombination mit Stoßverbindungen eingesetzt werden, um die Qualität der endgültigen Naht zu verbessern.

4. Stopfnagelnaht (Plug Welding)

Stopfnagelschweißen, auch Rosetten-Schweißen genannt, verbindet zwei Metalle durch eine Naht, die in ein kleines kreisförmiges Loch eingebracht wird. Dabei werden meist zwei Metalle überlappend angeordnet, wobei das obere Metall ein Loch für den Schweißzusatz aufweist.

Stopfnagelschweißen ist eine Alternative zum Punktschweißen, die von Autobauern mit schlechtem Zugang zu Punktschweißgeräten genutzt wird. Im DIY-Autobau wird es häufig verwendet, um ursprüngliche Punktschweißungen an Blechflanschen zu ersetzen.

Richtig ausgeführt, sind Stopfnagelnähte stärker als die ursprünglichen Punktschweißungen. Rallye-Fahrzeughersteller nutzen diese Technik oft, und sie ist in britischen MOT-Prüfungen als Alternative zum Punktschweißen bei der Reparatur älterer Autos akzeptiert.

Weitere Anwendungen:

• Schweißen von Stäben im Rohrinneren
• Verbinden von Metallen unterschiedlicher Dicke
• Karosseriebau und -reparatur

5. Schlitznaht (Slot Weld)

Eine Schlitznaht verbindet die Oberfläche eines Materials mit einem anderen durch ein langgestrecktes Loch. Das Loch kann an einem Ende offen sein und teilweise oder vollständig mit Schweißmaterial gefüllt werden.

Es handelt sich um eine Naht, die ein Langloch in einem Glied eines Überlapp- oder T-Stoßes mit der Oberfläche eines anderen Glieds verbindet, das durch das Loch freiliegt. Das Loch kann an einer Seite offen sein und teilweise oder vollständig mit Schweißmetall gefüllt werden.

Der Unterschied zwischen Stopfnagel- und Schlitznaht besteht darin, dass die Form der Stopfnagelnaht durch den Durchmesser bestimmt wird, während die Form der Schlitznaht durch Durchmesser und Länge bestimmt wird.

Je nach Bauteilspezifikation kann das Loch an einem Ende offen sein oder teilweise/komplett mit Schweißmaterial gefüllt werden.

Schlitznähte sind nützlich, wenn das Bauteildesign eine Überlappung zweier Flächen erfordert. Besondere Anwendungen:

• Übertragung von Scherkräften in Überlappstößen
• Verhinderung von Knicken in überlappenden Teilen

6. Blitzschweißen (Flash Weld)

Blitzschweißen ist ein Widerstandsschweißverfahren, das keinen Zusatzwerkstoff erfordert. Während des Prozesses wird ein elektrischer Strom angelegt, um Widerstand zwischen den zu verbindenden Oberflächen zu erzeugen. Bei Kontakt mit kleiner Berührungsfläche fließt Strom und das Material schmilzt.

Das geschmolzene Material wird als Sprühregen aus geschmolzenen Partikeln aus der Fuge ausgestoßen, was eine einzigartige Spülwirkung erzeugt. Oxide und andere Verunreinigungen werden von der Grenzfläche entfernt und bilden einen thermisch aufgeweichten Bereich an den Rändern der beiden Oberflächen.

Sobald das Material ausreichend geschmolzen ist, wird eine Kraft aufgebracht, um die Oberflächen zu verbinden. Dies erleichtert die Erstellung von Stoßnähten ohne geschmolzenes Material in der Fuge.

Der Blitzschweißprozess ist schnell, kosteneffektiv und kann ungleiche Metalle mit unterschiedlichen Schmelzpunkten verbinden. Blitzschweißen wird häufig eingesetzt für:

• Verbinden von Schienenstrecken im Bahnbau
• Verbinden dicker Werkstücke wie Ketten oder Rohre
• Verschmelzen von Metallblechen, Stäben und Stangen

7. Nahtschweißen (Seam Weld)

Nahtschweißen ist der Prozess, zwei ähnliche oder ungleiche Materialien in einer Fuge mittels elektrischem Strom und Druck zu verbinden. Es ist möglich durch den Kontaktwiderstand zwischen den beiden Metallen. Wenn Strom zwischen den Metallen fließt, entsteht Wärme in kleinen Spalten.

Dieser Prozess wird hauptsächlich für Metalle verwendet, da sie Strom gut leiten und relativ hohen Drücken standhalten. Elektroden halten und steuern den Stromfluss.

Diese Nahtart kann auf zwei Arten erzeugt werden:

• Widerstandsnahtschweißen. Eine Anpassung des Punktschweißens, die statt eines festen Stabs ein Motorrad an der Schweißelektrode verwendet. Typische Anwendungen: Blechbearbeitung, Herstellung von Automobilteilen wie Kraftstofftanks, Kühlern und Stahlfässern.
• Reibnahtschweißen. Nutzt Reibung statt einer Elektrode zur Wärmeerzeugung. Dies ermöglicht das Verschmelzen der Oberflächen im festen Zustand, wodurch Interdiffusion verhindert wird. Bevorzugt für Materialien, die mit herkömmlichen Lichtbogenverfahren schwer zu schweißen sind.

Vorteile des Nahtschweißens:

• Bietet stabile, dauerhafte Nähte
• Relativ einfach durchzuführen
• Ideal für die Herstellung flüssigkeits- und gasdichter Behälter

8. Punktschweißen (Spot Weld)

Punktschweißen (auch Widerstandspunktschweißen) ist ein Widerstandsschweißverfahren. Es wird hauptsächlich verwendet, um zwei oder mehr Metallbleche durch Druck und Wärme aus elektrischem Strom in der Schweißzone zu verbinden.

Dies geschieht, indem eine Kupferlegierungs-Elektrode auf die Blechoberfläche aufgebracht wird, wo Druck und Strom fließen und Wärme entsteht, wenn der Strom durch ein widerstandsfähiges Material wie niedriglegierten Stahl fließt.

Punktschweißen ist relativ einfach und kostengünstig, was es zu einer beliebten Wahl in mehreren Hauptindustrien macht, darunter:

• Automobil
• Luft- und Raumfahrt
• Bauwesen
• Elektronik
• Metallmöbelbau
• Eisenbahn

9. Stumpfschweißen (Upset Weld)

Stumpfschweißen (UW) / Widerstands-Stumpfschweißen ist eine Schweißtechnik, die simultan über den gesamten Bereich anstoßender Flächen oder fortschreitend entlang einer Fuge durch die Wärme entsteht, die durch den Widerstand gegen elektrischen Strom im Kontaktbereich dieser Flächen erzeugt wird.

Druck wird vor Beginn der Erwärmung angelegt und während des Erhitzens aufrechterhalten. Die Ausrüstung ähnelt der des Blitzschweißens. Verfügbar nur, wenn die zu schweißenden Teile gleiche Querschnitte haben.

Angrenzende Flächen müssen sorgfältig vorbereitet werden, um ausreichende Erwärmung zu gewährleisten. Der Unterschied zum Blitzschweißen besteht darin, dass die Teile in einer Schweißmaschine eingespannt und für eine feste Verbindung unter Druck gesetzt werden.

Ein hochampereiger Strom durchfließt dann die Verbindung und erhitzt die Verbindungsflächen. Wenn sie die richtige Schmiedetemperatur erreicht haben, wird eine Störkraft aufgebracht und der Strom unterbrochen. Die Verschmelzung erfolgt durch die hohe Temperatur und den Druck auf den Verbindungsflächen. Nach dem Abkühlen wird der Druck gelöst und das Schweißen abgeschlossen.

Der Stumpfschweißprozess bietet mehrere Vorteile:

• Hochwertige Nähte mit weniger Verschmelzungsfehlern
• Kompatibilität mit einer Vielzahl von Standard- und schwer schweißbaren Materialien
• Schweißausrüstung, die einfach zu steuern, zu bedienen und zu warten ist

Vorteile des Schweißens

• Geschweißte Verbindungen sind fest und können stärker sein als der Grundwerkstoff.
• Verschiedene Materialien können verschweißt werden.
• Schweißen kann überall durchgeführt werden und erfordert keine lange Distanz.
• Bietet ein elegantes Aussehen und einfache Konstruktion.
• Kann in jeder Form, in jede Richtung ausgeführt werden.
• Kann automatisiert werden.
• Bietet eine perfekt starre Verbindung.
• Einfache Erweiterung und Modifikation bestehender Strukturen.

Nachteile des Schweißens

• Bauteile können durch ungleichmäßiges Erhitzen und Abkühlen während des Schweißens verziehen.
• Es handelt sich um unlösbare Verbindungen; Trennen erfordert Schneiden der Naht.
• Hohe Anfangsinvestition.

Anwendungen des Schweißens

Schweißen wird häufig in Druckbehältern, Brücken, Gebäuden, Flugzeugen und Raumfahrzeugen, Schienenfahrzeugen und Schiffbau, Automobil-, Elektro-, Elektronik- und Rüstungsindustrie, Pipelines, Eisenbahnen und Kernkraftwerken eingesetzt.

• Blechfertigung
• Automobil- und Luftfahrtindustrie
• Verbinden von eisenhaltigen und nichteisenhaltigen Metallen
• Verbinden dünner Metalle

FAQs

Was ist Schweißen?

Schweißen ist ein Fertigungsverfahren, bei dem zwei oder mehr Teile durch Wärme, Druck oder beides miteinander verschmolzen werden, wodurch beim Abkühlen eine Verbindung entsteht. Schweißen wird meist an Metallen und Thermoplasten angewendet, kann aber auch bei Holz eingesetzt werden. Die fertige Schweißverbindung kann als Schweißkonstruktion bezeichnet werden.

Wie funktioniert Schweißen?

Schweißen funktioniert, indem zwei Materialien ohne separaten Bindestoff direkt miteinander verbunden werden. Im Gegensatz zu Hartlöten und Weichlöten, die einen Bindestoff mit niedrigerem Schmelzpunkt verwenden, verbindet Schweißen die beiden Werkstücke direkt.

Was sind die 4 Arten des Schweißens?

Es gibt vier Hauptarten des Schweißens: MIG – Metall-Schutzgasschweißen (GMAW), WIG – Wolfram-Inertgasschweißen (GTAW), E-Hand – Metall-Handbogen-Schweißen (SMAW) und Fülldraht – Fülldrahtschweißen (FCAW).

Wie viel verdient ein Schweißer im Jahr?

In der Schweißbranche kann man zwischen 29.000 und 117.000 Dollar pro Jahr verdienen, der Median liegt bei 58.000 Dollar. Erfahrung und Ausbildungsniveau beeinflussen das Einkommen. Hervorragende Fähigkeiten und Erfahrung können zu höherer Bezahlung führen.

Was sind die 7 grundlegenden Arten des Schweißens?

Grundlegende Schweißarten:
1. MIG-Schweißen – Metall-Schutzgasschweißen (GMAW)
2. WIG-Schweißen – Wolfram-Inertgasschweißen (GTAW)
3. E-Hand-Schweißen – Metall-Handbogen-Schweißen (SMAW)
4. Fülldrahtschweißen – Fülldraht-Lichtbogenschweißen (FCAW)
5. Elektronenstrahlschweißen (EBW)
6. Atomwasserstoffschweißen (AHW)
7. Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen
8. Plasma-Lichtbogenschweißen.