Lichtbogenschweißen

Die notwendige Temperatur zum Lichtbogenschweißen wird nicht durch eine chemische Reaktion erzeugt, sondern durch elektrischen Strom. Das Werkstück wird hierzu mit dem Pluspol verbunden, der Minuspol liegt an einer Stabelektrode an. Beim Anlegen einer hohen Stromstärke von bis zu 300 Ampere entsteht nach kurzer Berührung der Stabelektrode mit dem Werkstück ein bis zu 4200 °C heißer Lichtbogen.

Der Lichtbogen wird bis zu 4200 °C heiß   

In der Schweißstromquelle wird die Netzspannung von 230 Volt oder 400 Volt auf eine niedrige Spannung transformiert, so dass gleichzeitig hohe Stromstärken möglich sind. Je niedriger die Spannung, umso höher die mögliche Stromstärke. Es gibt Geräte die mit einer Wechselstrom- oder einer Gleichstromschweißspannung arbeiten. Zur Zündung des Lichtbogens berührt man die Stabelektrode kurz mit dem Werkstück und zieht sie einige Millimeter zurück. Während dem Schweißen muss die abschmelzende Elektrode laufend nachgeführt werden. 

MAG-Schweißen mit Kohlenstoffdioxidflasche und Schweißstromquelle

Das Metall-Schutzgasschweißen ist eine spezielle Form des Lichtbogenschweißens. Hier wird der Lichtbogen durch ein Schutzgas wie Kohlenstoffdioxid oder Argon vor der Atmosphäre abgeschirmt. Da der Schweißdraht ständig abschmilzt, kann er mit Hilfe eines Hebels von einer Drahtspule laufend nachgezogen werden. Der Draht verläuft im gleichen Schlauch, in dem das Schutzgas zugeführt wird. Beim MIG-Schweißen, dem Metall-Inertgas-Schweißen, verwendet man Argon oder Helium als Schutzgas. Diese Gase sind sehr reaktionsträge, sie werden beim Schweißen von Aluminiumlegierungen oder hochlegierten Stählen verwendet. Beim MAG-Schweißen, dem Metall-Aktivgas-Schweißen, werden reaktionsfähige Gase wie Kohlenstoffdioxid als Schutzgas eingesetzt (dann MAGC). Kohlenstoffdioxid ist zwar preisgünstig, aber es verursacht einen höheren Abbrand als die Edelgase. Es wird bei niedrig legierten Stählen eingesetzt.

 

Beim WIG-Schweißen, dem Wolfram-Inertgas-Schweißen, wird der Lichtbogen an einer Wolframelektrode erzeugt, die nicht abschmilzt. Als Schutzgas kommt Argon oder Helium zum Einsatz. Das Schutzgas schützt die heiße Wolframelektrode vor Oxidation, es kühlt und stabilisiert den Lichtbogen. Das Schmelzbad und der Schweißzusatz wird ebenfalls vor dem Luftsauerstoff geschützt. Der Schweißzusatz in Form von Stäben wird von Hand nachgeführt. Das WIG-Schweißen ist sehr flexibel, es lassen sich nahezu alle Metalle damit schweißen. Besitzt das Stromversorgungsgerät eine Hochspannungsimpulseinrichtung, kann ohne Berührung des Werkstückes gezündet werden.  
 
Beim WP-Schweißen, dem Wolfram-Plasmaschweißen, wird der Lichtbogen durch eine wassergekühlte Düse begrenzt. Das in der inneren Düse zugeführte Argon als Plasmagas wird durch den Lichtbogen an der Wolframelektrode so hoch erhitzt, das es einen plasmaförmigen Aggregatzustand einnimmt. Da das Plasmagas nicht zum Schutz der Schmelze dient, muss ein zusätzliches Schutzgas aus einer zweiten Düse zugeführt werden. Durch das energiereiche Plasmagas und den Lichtbogen lassen sich sehr exakte Schweißnähte herstellen. Mit Hilfe des heißen Plasmas kann man beim Plasmaschneiden auch Werkstücke schneiden. 


Literatur- und Quellenauswahl
Dillinger, Josef, et. al (2007): Fachkunde Metall, Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten
Gebrüder Gloor AG (ohne Jahrgang): Betriebsanleitungen und Prospekte, Burgdorf
Interviews und Verfilmungen mit Aschi Graber, Rohrbachgraben
Matthes, Klaus-Jürgen und Richter, Erhardt (2008): Schweißtechnik, Hanser, Leipzig