Schutzgasschweißen – Anwendung, Varianten und Geräte

Schutzgasschweißen, was ist das eigentlich? Wann wird dieses Verfahren eingesetzt? Ist die Anwendung immer gleich? Schutzgasschweißen zählt zu der Gruppe der Schmelzschweißverfahren. Es zählt zudem zu der Unterkategorie des Lichtbogenschweißens. Dieses Verfahren hat den Namen erhalten, da hier in geschützter Atmosphäre mit einem offenen Lichtbogen gearbeitet wird. Bei der Anwendung von Schutzgasen kann man unterschiedliche Gase nutzen.

• Argon
• Helium
• Stickstoff
• Kohlenstoffdioxid

Durch diese Gase wird die Umgebungsluft abgeschirmt und vor chemischen Reaktionen geschützt. Beim Schutzgasschweißen kann man unter verschiedenen Variationen wählen.

• Metallschutzgasschweißen
  
  (MSG)
• Metall-Inertgasschweißen (MIG)
• Metall-Aktivgasschweißen (MAG)
• Wolframinertgasschweißen (WIG/TIG)
• Orbitalschweißen
• Plasmaschweißen

Metallschutzgasschweißen (MSG)

Es besteht die Möglichkeit des teilmechanischen Metallschutzschweißens. Hier arbeitet man mit sogenannten reaktionsfreudigen oder inerten Gasen. Bei dem inerten Verfahren gehen die verwendeten Gase keine Reaktion mit der Schmelze ein. Bei der Verwendung von reaktionsfreudigen Gasen ist eine chemische Reaktion gewollt. Eine solche Anwendung findet lediglich bei dem Metall-Aktivschweißen und dem Metall-Inertgasschweißen statt. Umgangssprachlich ist die Rede von MAG und MIG Verfahren.

Diese Verfahren sollten Sie sich merken, denn sie werden bei den meisten Werkstoffen vorrangig eingesetzt. Ein Lichtbogenschweißverfahren wird mit MSG bezeichnet. Ein Schweißdraht, der abschmelzt wird hier permanent auf den Werkstücken geführt. Der Antrieb erfolgt in diesem Fall durch einen Motor, wobei dieser auf die gewünschte Geschwindigkeit flexibel eingestellt werden kann. Selbst die benötigte Dicke des Schweißdrahtes ist nicht vorgegeben und kann variieren. Bevorzugt entscheidet man sich jedoch für einen Draht, der eine Dicke von etwa 1mm vorweisen kann.

Lichtbogenarten, der Unterschied macht`s

Ebenso wie beim Schutzgassschweißen gibt es auch bei den Lichtbogenarten Unterschiede. Je nach eingesetztem Werkstoff finden unterschiedliche Lichtbogen Anwendung. Folgende Möglichkeiten stehen zur Verfügung:

• Wechselstromlichtbogen
• Kurzlichtbogen
• Impulslichtbogen
• Sprühlichtbogen
• Übergangslichtbogen

Wolfram-Inertgasschweißen (WIG/TIG)

Das sogenannte WIG-Schweißen bezeichnet man in den USA als TIG-Schweißen. Einen bedeutenden Unterschied zu dem MIG-Schweißen gibt es hier nicht. Der Ablauf ist der Selbe, jedoch benötigt das WIG-Schweißen etwas mehr Zeit. Die Nutzung dieses Schweiß Verfahrens ist nur sehr selten. Man setzt das WIG-Schweißen nur ein, wenn eine besonders saubere Arbeit von hoher Qualität notwendig ist. Hier verwendet man in der Regel Helium oder Argon zum Schweißen. Dies ist erforderlich, damit keine chemischen Reaktionen eingegangen werden. Das WIG-Schweißen gehört zu den Lichtbogenschweißverfahren.

Einige Vorteile hat dieses Verfahren:

• eine optimale Anpassung und Abstimmung des Schweißstroms
• eine besonders hohe Schweißnahtqualität
• Schweißrauchen bleibt fast aus
• zahlreiche Werkstoffe können bearbeitet werden

Orbitalschweißen

Das Schutzgasschweißverfahren wird auch gerne als Orbitalschweißen bezeichnet. Angetrieben wird dieses Verfahren maschinell mit einem agierenden Lichtbogen. Die Schweißzange wird hier in eine spezielle Halterung eingepasst. Dies findet mechanisch statt. Sodann wird diese um das Werkstück mit viel Sorgfalt herumgeführt. Die hier genutzten Gase reagieren zu keinem Zeitpunkt chemisch.

Das Orbitalschweißen nutzt man, wenn man beispielsweise Rundkörper oder Rohre schweißen möchte. Dieses Verfahren findet auf zwei möglichen Arten statt, entweder das geschlossene Schweißen oder das Offene, je nach Bedarf und Werkstück. Dieses Verfahren ist zu vergleichen mit dem WIG und MIG Verfahren, daher können auch hier zahlreiche unterschiedliche Materialien zur Anwendung kommen. Hier ist zudem eine 360 Grad Einstellung möglich, was bei den anderen Verfahren nicht umsetzbar ist.

Plasmaschweißen

Das Plasmaschweißen ist eine ganz besondere Art des Schweißens. Hier werden die unterschiedlichsten Werkstücke automatisiert oder teilautomatisiert durch einen Plasmastrahl verschweißt. Wird elektrisch leitendes Gas hoch erhitzt, so entsteht das Plasma. Das Verfahren ist ähnlich wie beim WIG-Schweißen. Der Lichtbogen brennt zwischen dem jeweiligen Werkstück und der Wolframelektrode.

Ein gravierender Unterschied ist jedoch vorhanden, denn der Lichtbogen brennt beim Plasmaschweißen nicht frei. Der Lichtbogen ist hier in einer mit Wasser gekühlten Düse eingeschnürt. Bei diesem Vorgang wird fast ausschließlich Argon-Gas verwendet. Das Plasmaschweißen bringt einige Vorteile mit sich.

• Im Gegensatz zum WIG-Schweißen ist der Lichtbogen hier konzentrierter
• Metalle wie beispielsweise Kupfer sind wesentlich einfacher zu bearbeiten
• höhere Schweißgeschwindigkeiten sind problemlos zu erreichen
• hohe Schweißqualität durch eine geringe Nahtbreite

Es besteht die Möglichkeit das Plasmaschweißen in unterschiedlichen Kategorien zu unterteilen.

• Mikroplasmaschweißen
• Plasmakurzzeitschweißen
• Plasmapulverschweißen

In welchen Bereichen kann man Schutzgasschweißen einsetzen?

Sollen besonders hohe Abschmelzleistungen erreicht werden, so setzt man das Schutzgasschweißen ein. Diese Art des Schweißens kann jederzeit eingesetzt werden. Ebenso kann man das Schutzgasschweißen bei allen erdenklichen Materialien anwenden und in allen möglichen Bereichen. Schweißen kann man sämtliche Bleche mit unterschiedlicher Materialstärke.

Man nutzt entweder automatische Trägersysteme oder von Hand geführte Brenner. Besonders Anfänger versuchen sich erstmalig an dem Schutzgasschweißen. Der Grund hierfür liegt quasi auf der Hand, denn bei dieser Art zu schweißen benötigt man keine großartigen Vorkenntnisse. Das Gerät kann ohne großen Aufwand einfach bedient werden. Wer jedoch im Bereich des Schweißens bereits ein Profi ist, der entscheidet sich oftmals für das WIG-Schweißen. Der Grund hierfür ist, dass qualitativ besonders hochwertige Nähte entstehen.

Schutzgasschweißgeräte, worauf sollte man achten?

Schutzgasschweißgeräte werden zahlreich auf dem Markt angeboten, doch welches ist empfehlenswert? Worauf sollte man beim Kauf achten und welches ist für die eigenen Ansprüche geeignet? Da sich die Schutzgasschweißverfahren sehr unterscheiden, benötigt man auch unterschiedliche Schutzgasschweißgeräte. In der Regel entscheiden sich Anwender am häufigsten für MAG-, MIG- oder WIG-Schweißgeräte.

Hier sollte man jedoch auch stets die einzelnen Hersteller genau unter die Lupe nehmen, denn diese liefern zahlreiche verschiedene Möglichkeiten. Auch die Einstellungsmöglichkeiten sind von Gerät zu Gerät und Hersteller zu Hersteller recht unterschiedlich. Es ist hier nicht immer einfach das passende Gerät für seine Bedürfnisse zu finden. Es ist jedoch wichtig, dass Geräte, welche gut in der Anwendung sein sollen folgende Eigenschaften mit sich bringen:

• die Stromstärke und der Drahtvorschub sollten fein justierbar sein
• die Gaszufuhr sollte individuell geregelt werden können
• eine Anpassung an die jeweilige Dicke des Schweißdrahtes sollte individuell möglich sein
• Einstellmöglichkeiten für einen intervallartigen Drahtvorschub sind ratsam
• eine passende Kühlungsmöglichkeit
• umfangreicher Lieferumfang

Wenn Sie sich auf dem Markt nach passenden Geräten umschauen, so werden Sie schnell besonders günstige Modelle vorfinden. Diese besitzen oftmals nicht die Möglichkeit der passenden Justierung. Der Nachteil hierbei ist, dass die Schweißnähte nicht den jeweiligen Bedürfnissen angepasst werden können. In einem solchen Fall können unterschiedliche Probleme auftreten, die das perfekte schweißen verhindern.

• Schweißnähte sind mangelhaft
• verhinderte Abschmelzung des Drahtes durch Stocken des Lichtbogens
• minderwertige Geräte können Stromschwankungen verursachen

Unterschiede zwischen WIG und MSG 

• MSG-Schweißgeräte geben wesentlich mehr Funken von sich, als dies bei WIG-Schweißgeräten der Fall ist. Des Weiteren entstehen mehr Gase.
• Bei MSG-Schweißgeräten entsteht wesentlich mehr Schlacke und zudem kann der Schweißzusatz nicht extra hinzugeführt werden.
• WIG-Geräte sind nicht so vorteilhaft für Anfänger, hier sollte man eher aud ein MSG-Schweißgerät zurückgreifen.
• WIG-Schweißgeräte sind wesentlich schwieriger zu bedienen als MSG-Schweißgeräte, daher sind Letztere einfacher in der Handhabung und werden bevorzugt gekauft.

Hersteller, welche punkten können

Wer sich ein bisschen umschaut, der wird auf zahlreiche Hersteller stoßen, einige sind absolut hochwertig und werden immer wieder gerne genutzt.

• ESAB
• KUKA
• EWM
• REHMS
• CLOOS
• MERKLE

Fazit 

Wer ein Schutzgasschweißgerät benötigt, der sollte sich vor dem Kauf darüber im klaren sein, wo dieses angewandt werden soll. Es gibt zahlreiche unterschiedliche Modelle, welche nicht immer für jede Art des Schweißens geeignet sind. Hier sollte man ein Gerät erwerben, welches genau auf die eigenen Wünsche abgestimmt ist. Ebenso ist die Marke, welche man sich anschafft von größter Bedeutung. Es sollte ein gutes Gerät sein, damit eine lange Lebensdauer gegeben ist und eine einfache Handhabung.