Alles Wichtige über das Schweißen: Ein Ratgeber

Die Bedeutung der Sicherheit bei Schweißarbeiten kann nicht hoch genug eingeschätzt werden. Deshalb ist es wichtig, alle Arten und Funktionen der persönlichen Schutzausrüstung (PSA) zu kennen. Einige dieser PSA sollten beim Schweißen immer getragen werden: Helm, Maske, Handschuhe. Sie schützen empfindliche Bereiche vor schädlichen Elementen wie Strahlung, Bearbeitungsschlacke und Hitze. Die am meisten gefährdeten Bereiche beim Schweißen sind zweifellos die Augen, die Lungen, die Hände und die Füße.

Ein Helm ist zum Schutz des Gesichts und der Augen bei Schweißarbeiten unerlässlich. Auch wenn eine gute Rauchabsaugung vorhanden ist, ist es immer ratsam, eine Maske zu tragen, um das Einatmen der beim Schweißen entstehenden Dämpfe und giftigen Gase zu vermeiden. Diese Dämpfe sind nicht immer wahrnehmbar, aber sie sind giftig und können die Atemwege schwer schädigen.

Handschuhe werden nicht nur verwendet, um die Hände vor den feurigen Schweißdämpfen zu schützen, sondern auch, um das Risiko eines Stromschlags abzufedern. Beim Schweißen kommen elektrisch betriebene Geräte zum Einsatz, und die Gefahr eines Stromschlags kann nicht ausgeschlossen werden.

Die am häufigsten verwendeten Metallwerkstoffe sind Stahl-, Aluminium-, Nickel- und Titan-Legierungen. 

Aluminium ist ein dehnbares, leichtes, oxidationsbeständiges und hochleitfähiges Metall. Es erzeugt keine Funken durch Reibung und ist schweißbar. Gleichzeitig ist Aluminium aufgrund seiner Weichheit einer der am schwierigsten zu schweißenden Werkstoffe. Vor dem Schweißen muss das Aluminium von seiner Schutzschicht befreien und entfetten werden.

Mit „Eisen“ wird allgemein eine Legierung bezeichnet, die aus diesem Element und anderen Metallen wie Kohlenstoff, Silizium, Nickel usw. besteht. Bei einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,5 % spricht man von Eisen, bei höheren Anteilen von Stahl oder Gusseisen. Eisen ist ein weitverbreitetes Metall, vielseitig, fest und relativ leicht zu schweißen. Es ist relativ preiswert und wird in allen Bereichen der Industrie und des Handwerks eingesetzt.

Stahl ist eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff, bei der der Kohlenstoffanteil höchstens 2,06 % beträgt; bei höheren Kohlenstoffanteilen spricht man von Gusseisen. Aufgrund seiner technischen und ästhetischen Eigenschaften ist es eines der bevorzugten Materialien.

Kupfer hat eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit, ist extrem dehnbar, verformbar und korrosionsbeständig. Zum Schweißen von kleinen Teilen mit geringerer Dicke genügt das Erhitzen des Kupfers. Vor dem Schweißen muss es jedoch durch Eintauchen in Säuren gebeizt werden, um alle Elemente zu entfernen, die es unrein machen, wie Schwefel, Blei und Phosphor.

MIG- (Metall-Inertgas) und MAG- (Metall-Aktivgas) Schweißverfahren sind intuitiv und leicht zu erlernen. Allerdings ist das Gerät nicht besonders handlich, da man eine Gasflasche benötigt, die je nach dem zu schweißenden Material variiert.

Das Gas dient, wie die Elektrodenumhüllung beim Elektrodenschweißen, dem Schutz der Schweißnaht vor Oxidation. Beim MIG-Schweißen wird Argon verwendet, während beim MAG-Schweißen Kohlendioxid (CO₂) eingesetzt wird. Das Arbeiten im Freien mit dieser Schweißtechnik ist kompliziert, weil die kleinste Luftbewegung die Fackelflamme zum Erlöschen bringen kann. Sie wird daher bevorzugt für Präzisionsarbeiten im Labor eingesetzt, während das Elektrodenschweißen im Freien verwendet wird.

Das WIG-Schweißen (Wolfram-Inertgas-Schweißen) wird aufgrund seines hervorragenden Aussehens vorwiegend dann eingesetzt, wenn die Schweißnaht sichtbar bleiben muss, wie beim Verbinden von Hydraulikleitungen oder Fahrradrahmen. Das charakteristische Merkmal des WIG-Schweißens ist die entstehende Schweißraupe.

Das Elektrodenschweißen ist wegen seines günstigen Preises und seiner Tragbarkeit sehr beliebt, obwohl es eine der schwierigsten Schweißtechniken ist. Sie wird mithilfe einer umhüllten Elektrode durchgeführt, die an der mit der Schweißmaschine verbundenen Klemme befestigt ist. Wenn die Elektrode in die Nähe des zu schweißenden Materials gebracht wird, entsteht ein Lichtbogen, der das zu schweißende Material, die Beschichtung und den Elektroden-Kern zum Schmelzen bringt.

Beim Rührreibschweißen wird die Wärme genutzt, die durch die Reibung zwischen zwei sich zueinander bewegenden Teilen entsteht, die zusammengedrückt werden. In der Anfangsphase erfolgt die Erwärmung der beiden Kanten durch die Wärme, die durch die Reibung zwischen den beiden zu verschweißenden Werkstücken entsteht. Sobald die zu verschweißende Schnittstelle die Erweichungstemperatur des Materials erreicht hat und es dadurch plastisch wird, beginnt die Schmiedephase, in der die beiden Teile in ihrer Position gehalten werden, bis sie vollständig abgekühlt sind.

Dieses Schweißverfahren wird in der Regel an zylindrischen Werkstücken durchgeführt: Ein Werkstück wird in einer Spindel fixiert, das zweite wird gedreht und durch eine Gegenspindel gegen das erste gedrückt. Die Drehung der rotierenden Spindel wird durch einen Elektromotor bewirkt, während die Druckkraft durch einen hydraulischen Antrieb ausgeübt wird. Die Maschine funktioniert vollautomatisch.

Ein Laserstrahl dient als konzentrierte Wärmequelle, um mehrere Metallelemente miteinander zu verbinden. Es ist besonders in der Automobilindustrie beliebt, da es eine dünne, tiefe, diskrete und sehr widerstandsfähige Schweißnaht erzeugt.

Die Ergebnisse sind resistent und ästhetisch ansprechend. Da dem zu bearbeitenden Blech kein neues Material hinzugefügt wird, gibt es keine auffälligen Rückstände. Diese Schweißtechnik erfordert jedoch sowohl ausgezeichnete Fähigkeiten als auch spezielle Maschinen.

Das elektrische Widerstandsschweißen ist ein Verfahren zum Verbinden zweier leitfähiger Metallteile, bei dem die Wärme durch den Durchgang von Strom zwischen zwei Elektroden erzeugt wird. Die zum Schmelzen des Materials erforderliche Wärme wird in einem kleinen Bereich lokalisiert und durch den zwischen den beiden Elektroden fließenden Strom und den elektrischen Widerstand der beiden zu verschweißenden Teile erzeugt. Die Erwärmung und das anschließende Schmelzen des Metalls erfolgt durch den Joule-Effekt an der Grenzfläche zwischen den beiden Teilen. Letzteres ist nämlich der Bereich, in dem der höchste elektrische Widerstand erreicht wird und der sich daher bei Stromdurchgang am stärksten erwärmt. Umgekehrt hat die Schnittstelle zwischen Elektrode und Blech einen geringeren Übergangswiderstand, sodass das Material in diesem Bereich nicht schmelzen wird.

Dieses Schweißverfahren wird zum Schweißen von dünnen Blechen und Platten mit einer Dicke von weniger als 10 mm verwendet. Zu den schweißbaren Materialien gehören Stahl, Aluminium, Bronze usw. Dies ist ein typisches Verfahren in der Automobil- und Weißwarenindustrie.

Zinn ist sehr korrosions- und oxidationsbeständig. Es ist ein äußerst formbares und dehnbares Metall mit einer silbernen Farbe. Es wird in der Elektronik aufgrund seiner Eigenschaften als leitendes Metall verwendet, um Komponenten in Schaltkreisen zu verbinden.

Es gibt verschiedene Arten von Zinnlötkolben, je nach Art des Lötens, aber im Allgemeinen bestehen sie aus einem isolierten Kunststoffgriff und einer Kupferspitze, die zum Schmelzen des Zinns erhitzt wird. Bringen Sie einfach die beiden zu lötenden Elemente zusammen, legen Sie den Lötstab nebeneinander und erhitzen Sie ihn mit dem Lötkolben, um ihn zu schmelzen. Auf diese Weise wird der Zinn an der Verbindungsstelle zwischen den beiden zu lötenden Elementen abgeschieden. Das Zinn erstarrt schnell und ermöglicht so ein zügiges und effektives Löten innerhalb von Sekunden.

Schweißen ist eine gängige Tätigkeit für Profis, Heimwerker und Bastler gleichermaßen. Neben den Schutzmaßnahmen ist es auch nützlich, die zu verwendenden Techniken und Materialien zu kennen. 

Was die Ausrüstung betrifft, so empfehlen wir Ihnen, einen Blick in unsere Produktwelt zu werfen, um alles zu finden, was Sie für ein gutes schweißtechnisches Erlebnis benötigen. Sind Sie insgesamt am Thema „Sicherheit am Arbeitsplatz“ interessiert, empfehlen wir Ihnen diesen allgemeinen Leitfaden zur Auswahl persönlicher Schutzausrüstung.