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MIG- und MAG-Schweißen: Aufbau, Ausrüstung und Verfahrenstechniken

Bei den MIG- und MAG-Schweißverfahren werden Werkstoffe mithilfe eines elektrischen Lichtbogens aufgeschmolzen und mit einer sukzessive abschmelzenden Drahtelektrode miteinander verbunden. Die Wärmequelle liefert damit gleichzeitig auch den Zusatzwerkstoff. Das entstehende Schweißbad muss je nach Verfahren und Werkstoff durch geeignete Gase vor der Umluft geschützt werden.

Das MIG- und MAG-Schweißen ist aufgrund der hohen Wirtschaftlichkeit aus der automatisierten Produktion und Robotertechnik nicht mehr wegzudenken. Denn mit diesen beiden Verfahren lassen sich nicht nur sehr hohe Einschaltzeiten und Schweißgeschwindigkeiten, sondern auch sehr hohe Reproduzierbarkeiten als auch Qualitätsstandards erzielen. Zudem erlauben beide Verfahren eine thermisch höhere Belastung der Werkstoffe im Vergleich zu anderen Schweißverfahren.

Das gilt insbesondere für die Bereiche der sogenannten Wärmeeinflusszonen. Gerade diese sind beim MIG- und MAG-Schweißen ausgeprägter als vergleichsweise beim WIG-Schweißverfahren. Natürlich ist dies abhängig davon, wie viel Leistung in das Werkstück eingebracht wird. Die logische Konsequenz: stärkere Schweißnähte. Wobei der notwendige Energieeintrag mit der jeweiligen Blechdicke ansteigt.

Ausrüstung für MIG- und MAG-Schweißen

„Für den Schutz der zu bearbeitenden Werkstoffe vor Reaktionen mit der Umgebungsluft kommen geeignete Schutzgase zum Einsatz“, erklärt Dr. Dirk Kampffmeyer, Experte für Anwendungstechnik Schweißen & Schneiden bei Messer. „Diese Gase werden dann aus Stahlflaschen über Schlauchleitungen und letztlich dem Schutzgasbrenner auf das Schmelzbad geblasen. Damit lässt sich das Schweißverhalten, Schweißgut und so auch das Schweißergebnis positiv beeinflussen.“

Normalerweise wird am Pluspol geschweißt, indem die Drahtelektrode mit dem Pluspol und die Masse-Klemme mit dem Minuspol verbunden wird. Eine Veränderung der Polung ist in der Regel, ein paar Sonderanwendungen ausgenommen, nicht notwendig. Typischerweise enthalten MIG- und MAG-Schweißanlagen unter anderem ein Drahtvorschubgerät, um den für den Schweißvorgang erforderlichen Schweißdraht von der Drahtspule durch den Schweißbrenner zu transportieren.

Mit dem Drahtvorschubgerät erfolgt das Ein- und Ausschalten der Stromquelle. Kommt eine elektronische Stromquelle zum Einsatz, so steuert das Drahtvorschubgerät auch die Spannung der Stromquelle. Außerdem regelt das Drahtvorschubgerät den Strom des Schutzgases.

Aufbau und Schweißtechniken

Das wichtigste Werkzeug beim MIG- und MAG-Schweißen ist für den Anwender der Schweißbrenner. Damit führt er den Draht (Zusatzwerkstoff), das Schutzgas und den notwendigen Schweißstrom unmittelbar zum Werkstück. Ausgelöst durch einen Taster im Brenner zündet er den Lichtbogen. Im Anschluss daran führt der Schweißer den Brenner mit gleichmäßiger Geschwindigkeit an der flüssigen Schweißnaht entlang. Dabei muss er die Position als auch den Abstand des Brenners zum Werkstück möglichst konstant halten. Augenblicke der Unkonzentriertheit können dann sehr schnell zu Schweißfehlern führen.

Beim sogenannten synergetischen MIG- und MAG-Schweißen muss der Anwender die Drahtvorschubgeschwindigkeit mit der Spannung sowie anderen Parametern nur ein einziges Mal abstimmen und einstellen. Die Einstellungen orientieren sich an vorgegebenen Synergiekurven, die im Bedienpanel der Schweißmaschine abgespeichert sind. Richtwerte für Materialdicken lassen sich mit den Synergiekurven kombinieren und auf diese Weise alle Schweißparameter sehr einfach justieren.

Wogegen beim Impulsschweißen der Schweißstrom, wie der Name bereits vorwegnimmt, aus einer Stromquelle impulsartig fließt. Das bedeutet, dass der Zusatzwerkstoff quasi tröpfchenweise in die Schweißnaht eingegeben werden kann. Wobei der Spitzenstrom des Impulses ausreicht, um das Material in die Naht zu bringen, während dabei der niedrigere Basisstrom das Schweißbad als auch das Ende des Schweißdrahts flüssig hält. Dafür sind mehrere abhängige Parameter erforderlich.

Das Impulsschweißen wird im Wesentlichen für die Werkstoffe Aluminium, Edelstahl sowie Nickel- und Kupferverbindungen eingesetzt. Die Hauptvorteile des Impulsschweißens sind eine hohe Nahtqualität sowie eine geringe Anzahl von Spritzern. Beim sogenannten Doppelimpulsschweißen können als spezielle Form des Impulsschweißens der Impuls des Schweißstroms als auch die Drahtvorschubgeschwindigkeit eingestellt werden. Dadurch kann zusätzlich die Qualität durch ein verbessertes Aussehen und eine verbesserte Form der Schweißnähte erhöht werden.

 

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