Was ist Lichtbogenschweißen?
Einfach ausgedrückt ist Schweißen ein Prozess, bei dem Material durch Schmelzen von Metall- oder Thermoplastoberflächen verbunden wird. Typischerweise sind die geschmolzenen Kanten auch mit einem Füllmaterial verbunden, häufig einer schmelzbaren Metalllegierung. Beim Metallschweißen ist das Lichtbogenschweißen für das meist automatische Schweißen weit verbreitet, was schnelle Schweißarbeiten ermöglicht. Das Metall-Lichtbogenschweißen unterscheidet sich von anderen Schweißverfahren durch die Verwendung einer energiereichen Stromversorgung.
Diese Stromquelle erzeugt einen Lichtbogen zwischen der Spitze des Schweißgeräts - technisch als Elektrode bezeichnet - und der Oberfläche des zu schweißenden Materials. Der energiereiche Lichtbogen schmilzt effektiv die metallische Oberfläche und alle Füllmetalle, die während des Verbindungsprozesses verwendet werden. Es ist ein relativ unkomplizierter Schweißprozess, für dessen effektive Ausführung jedoch Geschicklichkeit und Fingerspitzengefühl erforderlich sind.
Innerhalb des Metall-Lichtbogenschweißens gibt es mehrere Unterkategorien. Lichtbogenschweißer unterscheiden sich in ihrer Konstruktion und im idealen Einsatz. Während es buchstäblich Dutzende von Metall-Lichtbogenschweißgeräten gibt, sind die beiden beliebtesten Kategorien von Lichtbogenschweißgeräten Gasmetall-Lichtbogenschweißgeräte (MSG) und Lichtbogenschweißgeräte mit Flussmittelkern (FCAW).
Gasmetall-Lichtbogenschweißgeräte sind weit verbreitet, da die Verschleißelektroden des Schweißgeräts kontinuierlich und automatisch an der Schweißnaht angebracht werden. Dies macht das MSG-Schweißen zu einem weitgehend automatischen Prozess. Es ist in der Regel einfach und leicht für jeden ausgebildeten Schweißer durchzuführen.
Als Lichtbogenschweißgerät wird MSG-Wärme durch die Stromversorgung erzeugt. Die Gaskomponente einer MSG-Anlage dient nicht zum Verbrennen, sondern zum Abschirmen. Das in der Nähe der Elektrode einer GMAW-Maschine emittierte reine Argon- oder Heliumgas soll die metallische Oberfläche von atmosphärischem Stickstoff oder Sauerstoff reinigen. Atmosphärische Gase können Lücken in der Schweißnaht oder Defekte in der Metallschmelze verursachen. Daher ist es am besten, den Bereich mit einem Inertgas abzuschirmen.
Die meisten GMAW-Geräte verwenden Argon oder Helium, ein Gas, das sich am besten zur Abschirmung von Nichteisenmetallen eignet. GMAWs werden daher typischerweise für Aluminium, ein übliches Nichteisenmetall, verwendet. Es gibt jedoch auch andere Modelle mit unterschiedlichen Schutzgasen, so dass dieser Metallbogenschweißertyp auch für andere Metallverbindungen geeignet ist.
Lichtbogenschweißgeräte mit Flussmittelkern ähneln GMAW-Geräten, sind jedoch aufgrund ihrer Unterschiede anfälliger für die Verwendung mit legierten Metallen wie Stahl. Wie bei GMAWs werden FCAW-Elektroden kontinuierlich zum halbautomatischen Schweißen zugeführt. FCAW-Einheiten haben normalerweise kein extern zugeführtes Schutzgas. Stattdessen enthalten die FCAW-Modelle inerte Bestandteile, die bereits in die Elektroden eingebaut sind und bei hohen Temperaturen zu einem Schutzgas verdampfen. Im Wesentlichen liefert ein Metall-Lichtbogenschweißgerät auf Flussmittelbasis sein Schutzgas an die Elektroden selbst.
Während die meisten FCAWs für die Gasabschirmung ausschließlich auf das Verdampfungsflussmittel angewiesen sind, bieten einige FCAW-Einheiten für zusätzlichen Schutz auch eine zusätzliche Gasabschirmung, die für scharfe, saubere und nahezu perfekte Schweißnähte sorgt. Solche Einheiten werden oft als "doppelt abgeschirmte" Schweißer bezeichnet. Zusätzlich zu einem praktischen eingebauten Abschirmmechanismus erzeugen FCAW-Maschinen noch intensivere Wärme für ein schnelleres Schweißen. Leider hat diese Geschwindigkeit einen Preis, da FCAWs oft teurer sind als konkurrierende GMAW-Modelle.