Das WIG-Schweißen von Aluminium hat sich als ebenso lohnende wie anspruchsvolle Technik erwiesen. (Mehr dazu finden Sie in „ Aluminiumschweißen: Ein umfassender Leitfaden“ .) Im Gegensatz zu Stahl weist Aluminium so unterschiedliche Eigenschaften auf, dass besondere Sorgfalt geboten ist, um fehlerhafte Schweißnähte aufgrund falscher Einstellungen oder Techniken zu vermeiden.
Die folgende Anleitung führt Sie durch das WIG-Schweißen von Aluminium und bietet praktische Tipps und Ratschläge zur Verbesserung Ihrer Schweißleistung, zur Vermeidung häufiger Fehler und zum Erzielen stabiler und langlebiger Schweißnähte. Egal, ob Sie Anfänger oder erfahrener Schweißer sind, diese umfassende Anleitung vermittelt Ihnen das nötige Wissen für den sicheren Umgang mit Aluminium.
Warum Aluminium zum Schweißen beliebt ist
Aluminium ist eines der am häufigsten in der Industrie geschweißten Metalle, insbesondere aufgrund mehrerer wichtiger Vorteile. Das Verständnis dieser Vorteile hilft Ihnen zu verstehen, warum Aluminium häufig für Schweißanwendungen gewählt wird:
- Leichtgewicht: Aluminium ist im Vergleich zu den meisten anderen Metallen viel leichter und eignet sich daher perfekt für Anwendungen, bei denen es sehr auf das Gewicht ankommt, wie beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt- und Automobilindustrie.
- Korrosionsbeständigkeit: Aluminium bildet auf natürliche Weise eine Oxidschicht, die es vor Korrosion schützt, und ist daher ideal für den Einsatz im Außen- und Meeresbereich geeignet.
- Hervorragendes Verhältnis von Stärke zu Gewicht: Aluminium bietet ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Festigkeit und Leichtigkeit und ist daher vielseitig für verschiedene strukturelle Anwendungen geeignet.
- Thermische und elektrische Leitfähigkeit: Aluminium verfügt über eine hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit und findet daher vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in der Elektrotechnik und bei Anwendungen, bei denen es um die Wärmeübertragung geht.
WIG-Schweißen von Aluminium: Herausforderungen
Das Schweißen von Aluminium ist mit besonderen Herausforderungen verbunden und erfordert spezielle Techniken und Einstellungen. Zu den wichtigsten Schwierigkeiten zählen:
Niedriger Schmelzpunkt
Aluminium ist ein Metall mit einem relativ niedrigen Schmelzpunkt von ca. 1,220 °C. Dadurch kann das Material bei zu hoher Hitze leicht durchbrennen. Daher wird die Wärmezufuhr beim Schweißen sorgfältig kontrolliert, um Materialschäden zu vermeiden.
Hohe Wärmeleitfähigkeit
Aluminium ist ein ausgezeichneter Wärmeleiter, d. h. es verliert sehr schnell Wärme. Dies kann die Aufrechterhaltung eines Schweißbades erschweren und die Schweißschmelze insbesondere für Schweißanfänger schwer handhabbar machen.
Aluminiumoxid
Die größte Herausforderung beim Aluminiumschweißen ist die natürliche, fortschreitende Bildung einer Aluminiumoxidschicht auf der Oberfläche. Der Schmelzpunkt dieser Oxidschicht liegt bei 3,700 °C, während er bei reinem Aluminium deutlich niedriger ist. Für eine saubere, stabile Schweißnaht muss die Oxidschicht entfernt oder entsprechend behandelt werden.
Wichtige WIG-Schweißeinstellungen für Aluminium
Beim WIG-Schweißen von Aluminium sind die richtigen Einstellungen entscheidend. Die wichtigsten der folgenden Parameter sorgen für eine stabile und saubere Schweißnaht.
Polaritätseinstellungen
Beim WIG-Schweißen von Aluminium ist eine gute Lichtbogenstabilität und Reinigungswirkung nur mit der richtigen Polarität möglich. Anders als beim Schweißen von Stahl ist beim Aluminiumschweißen Wechselstrom erforderlich, der die Aluminiumoxidschicht aufbricht und die Materialoberfläche reinigt.
- AC-Polarität: Beim Wechselstromschweißen wechselt der Strom zwischen positiv und negativ. Dies ermöglicht sowohl eine Reinigungsphase (bei positiver Polarität) als auch eine Schweißphase (bei negativer Polarität).
- Warum AC: Die reinigende Wirkung der positiven Polarität dient der Entfernung der Oxidschicht, während die negative Polarität ein tieferes Eindringen in das Grundmaterial ermöglicht.
Stromstärkeneinstellungen
Die Stromstärkeneinstellung bestimmt die Wärmezufuhr während des Prozesses und das Schweißen von Aluminium ist ein wichtiger Bestandteil.
- StromstärkeberechnungDie allgemeine Regel bei der Ermittlung der richtigen Stromstärke beim WIG-Schweißen ist, dass pro 0.001 Zoll Materialstärke ein Ampere an Materialstärke verbraucht wird. Bei einem Aluminiumstück mit einer Dicke von etwa 1/8 Zoll würde man beispielsweise mit etwa 125 Ampere rechnen.
- Stromstärkenänderung: Bei dünneren Metallen muss die Stromstärke reduziert werden, da sonst das Aluminium leicht durchbrennen kann. Bei dickeren Materialien ist eine höhere Stromstärke erforderlich, um eine ausreichende Durchdringung zu erreichen.
AC-Ausgangsfrequenz
Die Frequenzeinstellung steuert die Stabilität und Fokussierung des Schweißlichtbogens.
- Niedrige Frequenz (50-60 Hz): Sorgt für einen breiteren, weicheren Lichtbogen. Eignet sich gut für größere Materialien. Hilft bei der allgemeinen Reinigung.
- Hohe Frequenz (100 Hz und höher): Bietet einen engeren und fokussierteren Lichtbogen. Dadurch eignet sich das Verfahren perfekt für dünnere Materialien und sorgt für feinere Schweißnähte.
Detaillierte Anleitung zum WIG-Schweißen von Aluminium
Das WIG-Schweißen von Aluminium erfordert höchste Präzision in Technik und Kontrolle. Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung:
Schritt 1: Vorbereitung des Aluminiums zum Schweißen
Bevor mit dem eigentlichen Schweißen begonnen wird, ist es wichtig, das Aluminium richtig vorzubereiten:
- Reinigen Sie die Oberfläche: Entfernt Schmutz, Öl, Fett und vor allem Aluminiumoxid. Verwenden Sie eine Edelstahldrahtbürste, die ausschließlich für Aluminium verwendet wird, und reinigen Sie das Metall oder verwenden Sie einen chemischen Reiniger.
- Überprüfen Sie die Kontamination: Überprüfen Sie, ob das Metall frei von Rostflecken oder anderen Stellen ist, die die Integrität der Metallschweißnaht beeinträchtigen könnten.
Schritt 2: Richtige Brenner- und Handpositionierung zur Pfützenkontrolle
Eine gute Schweißnahtkontrolle ist die Grundlage für eine einwandfreie, saubere Schweißnaht.
- Platzierung der Fackel: Der Brenner sollte in einem Winkel von etwa 15° gehalten und konstant in einer nach vorne gerichteten Position gehalten werden.
- Handplatzierung: Halten Sie Ihre Hand so ruhig und kontrolliert wie möglich, um die Fackel zu führen, ohne die Pfütze in unerwünschte Bewegungen zu versetzen.
Schritt 3: Hinzufügen von Füllmetall für eine starke und saubere Schweißnaht
Sobald Sie die Pfütze hergestellt haben, ist es Zeit, das Füllmetall hinzuzufügen.
Tupfen und Bewegen : Führen Sie die Spachtelstange mit gleichmäßigem Rhythmus bis an den vorderen Rand des Schmelzbades und geben Sie dabei beim Vorwärtsbewegen Füllmaterial hinzu.
Häufige Probleme beim Aluminiumschweißen
Beim Aluminiumschweißen treten häufig Probleme auf, die zu nicht perfekten Schweißnähten führen können. So können Sie diese Probleme vermeiden und beheben:
Porosität vorbeugen und beheben
Gas wird in der Schweißnaht eingeschlossen und bildet Löcher oder Blasen. Porosität wird meist durch Verunreinigungen oder einen unzureichenden Schutzgasfluss verursacht.
So vermeiden Sie Porosität:
- Reinigen Sie die Oberfläche vor dem Schweißen.
- Ausreichende Gasabdeckung und keine Lecks.
Vermeidung von Rissbildung und Durchbrennen
Das Material kühlt zu schnell ab oder überhitzt, wodurch es bricht.
So vermeiden Sie dies:
- Verwenden Sie für dünneres Aluminium eine niedrigere Stromstärkeeinstellung.
- Vermeiden Sie übermäßige Wärmezufuhr und regulieren Sie die Schweißgeschwindigkeit, um das Material nicht zu überhitzen.
Sicherheit beim WIG-Schweißen von Aluminium
Das wichtigste Anliegen beim Schweißen ist die Sicherheit, und das gilt auch für die Arbeit mit Aluminium. Im Folgenden finden Sie einige Maßnahmen zu Ihrer Sicherheit:
Schutzausrüstung : Man sollte stets Schutzausrüstung wie Handschuhe, eine Schweißerjacke und eine Schutzbrille tragen.
Belüftung : Eine ausreichende Belüftung ist unerlässlich, da beim Aluminiumschweißen sehr schädliche Dämpfe entstehen. Verwenden Sie entweder eine Schweißrauchabsaugung oder begeben Sie sich in einen gut belüfteten Raum.
Elektrische Sicherheit : Die Schweißmaschine muss unter Beachtung der elektrischen Sicherheitsvorkehrungen betrieben werden, um einen Stromschlag zu vermeiden.
Schlussworte
Das WIG-Schweißen von Aluminium kann sehr lohnend sein, wenn man die richtige Technik und die entsprechenden Einstellungen erlernt hat.
Wer die spezifischen Eigenschaften von Aluminium genau beachtet und die Einstellungen entsprechend anpasst, kann hochwertige und stabile Schweißnähte für verschiedene Anwendungen erzielen. Mit ausreichend Übung und der passenden Ausrüstung von WIG-Schweißgeräteherstellern können Sie jedes Aluminiumschweißprojekt souverän meistern.
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FAQ
Welches ist das beste Füllmetall zum WIG-Schweißen von Aluminium?
4043 ist ein häufig verwendetes Schweißzusatzwerkstoff zum Schweißen von Aluminium im WIG-Verfahren. Es ist vielseitig einsetzbar und kann für allgemeine Schweißarbeiten an den meisten Aluminiumlegierungen verwendet werden.
Wie verhindere ich ein Durchbrennen beim WIG-Schweißen von Aluminium?
Um ein Durchbrennen zu vermeiden, verwenden Sie die richtige Stromstärke für die Dicke des Aluminiums, halten Sie ein gleichmäßiges Tempo ein und überhitzen Sie nicht.
Kann ich Aluminium ohne Schweißdraht schweißen?
Ja, Sie können beim Arbeiten mit dünnen Materialien ohne Schweißdraht schweißen, in den meisten Fällen ist jedoch die Zugabe von Schweißdraht erforderlich, um die Verbindung zu verstärken.
Wie reinigt man Aluminium vor dem Schweißen?
Verwenden Sie eine Edelstahlbürste, die ausschließlich für Aluminium verwendet wird, und anschließend einen chemischen Reiniger, um Oxidschichten und Verunreinigungen zu entfernen.
