Schweißverfahren Lichtbogentechnik
Bei der Lichtbogentechnik wird ein elektrischer Lichtbogen zwischen Elektrode und den Werkstücken erzeugt, um Metall zu schmelzen und die Werkstücke zu verbinden oder zu schneiden.
Wie funktioniert Lichtbogenschweißen und -schneiden?
Zum Lichtbogenschweißen oder Lichtbogenschneiden wird entweder mit Gleichstrom oder mit Wechselstrom ein elektrischer Lichtbogen zwischen einer Elektrode und dem Grundmaterial erzeugt. Dieser Lichtbogen erreicht eine Temperatur von bis ca. 3500 °C, um Metall zu schmelzen. Dabei wird zwischen zwei verschiedene Arten der Lichtbogentechnik unterschieden.
Bei dem Verfahren der abschmelzenden Elektrode schmilzt die Metallelektrode durch die hohe Hitze und verbindet die Werkstücke. Beim Verfahren mit nicht abschmelzenden Elektroden verflüssigt der Lichtbogen die Oberfläche der Metallwerkstücke und verbindet oder schneidet diese so. Optional können auch Zusatzwerkstoffe zugeführt und geschmolzen werden.
Durch die hohen Temperaturen beim Lichtbogenschweißen würden die Metalle mit dem Sauerstoff und Stickstoff in der Luft reagieren. Deswegen wird ein Schutzgas oder Flussmittel verwendet, um den Kontakt des geschmolzenen Metalls mit der Luft zu reduzieren.
Welche Arten der Lichtbogentechnik gibt es?
Beim Lichtbogenschweißen wird unterschieden zwischen abschmelzender und nicht-abschmelzender Elektrode. Je nach Schweißart werden dann unterschiedliche Schutzgase und Elektroden verwendet. Auch die Temperatur unterscheidet sich.
So gibt es für jede Anwendung und jedes Material die passende Schweißart.
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Lichtbogentechnik mit abschmelzender Elektrode
MIG/MAG-Schweißen
Beim MIG/MAG-Schweißen, oder auch Metallschutzgasschweißen (MSG), wird ein Schutzgas verwendet, um den Werkstoff vor Verunreinigungen zu schützen. Zum Metall-Inertgas-Schweißen (MIG) werden die inaktiven Gase Argon, Helium oder eine Mischung dieser verwendet. So ist das Metall vor Reaktionen mit der Luft geschützt, geht aber keine Reaktion mit der Schmelze ein und ist damit ideal für Nichteisenmetalle und hochlegierte Stähle.
Beim Metall-Aktivgas-Schweißen (MAG) wird ein reaktionsfreudiges Gasgemisch aus Argon und meist Kohlenstoffdioxid genutzt und eignet sich damit für un- und niedriglegierte Stähle.
Lichtbogenhandschweißen
Beim Lichtbogenhandschweißen, oder auch E-Handschweißen oder Elektrodenschweißen, dient eine mit Flussmittel umhüllte Stabelektrode als Zusatzwerkstoff und wird in einen Elektrodenhalter gespannt.
Zwischen der Elektrode und dem Werkstück wird dann ein elektrischer Lichtbogen erzeugt, welcher das Metall der Stabelektrode und des Werkstücks zu einem Schweißbad verschmilzt.
Dabei schmilzt auch das Flussmittel auf der Elektrode und es entsteht Gas und Schlacke. Diese schützen den Lichtbogen und das Schweißbad dann vor der Umgebungsatmosphäre.
Fülldrahtschweißen
Das Fülldrahtschweißen ähnelt dem MIG/MAG-Schweißen mit dem Unterschied, dass die Drahtelektrode mit einem Flussmittel gefüllt ist. Wahlweise wird zusätzlich auch Schutzgas verwendet. So lassen sich schnell saubere Ergebnisse erzielen, wodurch das Verfahren im Bauwesen weit verbreitet ist.
Schweißen mit Multiprozess-Geräten
Multiprozess-Schweißgeräte sind eine kompakte Lösung, um flexibel mit unterschiedlichen Werkstoffen und Anwendungen zu arbeiten, ob für MIG-, Fülldraht-, WIG- oder Stabelektrodenschweißen.
Lichtbogentechnik mit nicht-abschmelzender Elektrode
WIG-Schweißen
Beim Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG) brennt der Lichtbogen zwischen dem Werkstück und einer nicht abschmelzenden Wolframelektrode. Dabei wird die Oberfläche des Grundmaterials aufgeschmolzen, um die Werkstoffe zu verbinden. Es können auch noch Zusatzwerkstoffe mit einer speziellen Kaltzufuhr zu gegeben werden. Mit Gleich- oder Wechselstrom lassen sich so Stahl, Kupfer, Titan und weitere oder Aluminium, Magnesium und Legierungen wie Messing verwenden. Argon-Schutzgas schützt dabei den Lichtbogen und die Metallschmelze.
Plasmaschneiden
Das Plasmaschneiden ist ein Verfahren der Lichtbogentechnik zum Schneiden von elektrisch leitfähigen Werkstoffen. Dabei wird ein elektrischer Lichtbogen mit Gas eingeschnürt, welches sich dann stark erhitzt und ionisiert.
So wird ein Plasmastrahl erzeugt, der das Werkstück präzise zum Schmelzen bringt und so schneidet.
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