Acht Arten von Schweißtechniken

„Zu den Schweißarten zählen MIG (Metall-Inertgas), WIG (Wolfram-Inertgas), Stab- und Fülldrahtschweißen usw. MIG ist beliebt wegen seiner Einfachheit und Schnelligkeit, während WIG Präzision und Kontrolle für Detailarbeiten bietet.“

In der Fertigung müssen Blechteile zusammengefügt werden, um ein Endprodukt zu bilden, das als Baugruppe bezeichnet wird. Metallschweißen ist eine herausragende Montagetechnik. Verschiedene Arten des Schweißens spielen eine entscheidende Rolle bei der dauerhaften Verbindung einzelner Komponenten zum Endprodukt oder zu den Endkomponenten. Ein Gehäuse wird beispielsweise durch Schweißen der lasergeschnittenen und gestanzten Blechteile hergestellt. 

Schweißprozesse sind vielfältig und zahlreich. Sie werden nach ihrem Arbeitsmechanismus, dem Material, das sie schweißen können, und der Präzision der Verbindung klassifiziert. In diesem Handbuch werden acht Hauptschweißtechniken/-typen erläutert und Tipps zur Auswahl der richtigen Technik für Ihr Projekt gegeben.

Die Grundlagen des Metallschweißens

Beim Schweißen werden zwei oder mehr Teile durch Hitze, Druck oder beides miteinander verbunden. Die Hauptteile, die miteinander verbunden werden, werden als Grundmaterial bezeichnet, und das Material, das zur Bildung der Verbindung hinzugefügt wird, wird als Füllmaterial oder Verbrauchsmaterial bezeichnet. Schweißen wird im Allgemeinen zum Verbinden von Metallen, Thermoplasten oder sogar Holz verwendet. 

Darüber hinaus ist Schweißen ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zum Verbinden von Materialien. Es findet in vielen Bereichen Anwendung, beispielsweise in der Baubranche, der Fertigung, der Luftfahrt, der Elektronik, dem Schiffbau, der Automobilindustrie, der Reparatur- und Wartungsindustrie und im Maschinenbau.

Wie funktioniert es?

Das grundlegende Prinzip des Schweißens besteht darin, mithilfe verschiedener Methoden (Lichtbogen, Gas, Laser usw.) Hitze anzuwenden, um die Positionen zweier oder mehrerer Metalle zu verbinden. Die Hitze schmilzt das Material und bildet das Schweißbad, wodurch beim Abkühlen und Erstarren eine dauerhafte, starke Verbindung entsteht.

• Füllmaterial: A Draht oder Stab werden dem Schmelzbad hinzugefügt, um beim Abkühlen der Schweißnaht eine feste Verbindung zu bilden (bei einigen Schweißarten). 
• Abschirmung: Ein Schutzgas oder Flussmittel schützt das Schweißbad vor atmosphärischer Verunreinigung und Oxidationsgefahr.
• Erstarrung: Das Schweißbad kühlt ab und verfestigt sich, wodurch eine innen feste Verbindung entsteht.

Welche verschiedenen Schweißarten gibt es?

Bei verschiedenen Schweißverfahren werden unterschiedliche Hitze- und Druckniveaus verwendet, um das Metall zu schmelzen und ein Schweißbad zu erzeugen, das schließlich abkühlt und eine dauerhafte Verbindung bildet. Eine Ausnahme bildet das Festkörperschweißen, bei dem Druck bei erhöhten Temperaturen angewendet wird.  

Lassen Sie uns nun kurz auf die acht gängigen Schweißarten eingehen.

Wolfram-Inertgasschweißen (WIG-Schweißen)

WIG-Schweißen von Stahl 

Wolfram-Inertgasschweißen ist ein Schutzgasschweißverfahren, bei dem eine nicht abschmelzende Wolframelektrode verwendet wird. Während der Strom durch die Elektrode fließt, erzeugt sie in Kontakt mit Werkstücken im inerten Medium einen Plasmalichtbogen. Dabei kann die Temperatur zwischen 10,000 und 15,000 °F liegen.

WIG-Schweißtechniken kann alle Kohlenstoffstähle, Aluminium, Titan, Kupfer und Legierungen schweißen. Der Hauptvorteil des WIG-Schweißens ist also die Fähigkeit, Nichteisenmetallkomponenten zu schweißen. Darüber hinaus kann es dank eines kontrollierten Wärmezufuhrmechanismus dünne Bleche schneller verarbeiten als andere Schweißarten (bis zu 0.3 mm).

Metall-Inertgas-Schweißen (MIG). 

Arbeitsablauf beim MIG-Schweißen

Es ist auch als Metallschutzgasschweißen (GMAW) bekannt. Wie beim WIG-Schweißen wird beim MIG-Schweißen Lichtbogenschweißen mit einer abschmelzenden dünnen Drahtelektrode unter Schutzgas verwendet. Wenn der Auslöser gedrückt wird, wird kontinuierlich ein dünner Draht zugeführt und zwischen der Drahtelektrode und dem Grundmetall entsteht ein Lichtbogen. Dadurch werden beide Metalle geschmolzen und miteinander verschmolzen, wodurch eine Schweißnaht entsteht. Beim Schweißvorgang können Temperaturen von über 3000 Grad erreicht werden.

Dieser Schweißart Das MIG-Schweißen erzeugt hochwertige Schweißnähte und verbindet unterschiedliche Metalle und Legierungen, darunter Kupfer, Aluminium, Nickel, Edelstahl und Eisen. Daher findet das MIG-Schweißen breite Anwendung im Druckbehälter- und Stahlbau sowie im Rohrleitungsbau. Blechschweißenund der Automobilherstellung. 

Verwandt: MIG- und WIG-Schweißen: Ein umfassender technischer Vergleich

Gasschweißen

Gasschweißbetrieb

GasschweißenDas Autogenschweißen, auch bekannt als Autogenschweißen, ist ein Wärmeschweißverfahren, bei dem eine Flamme (bis zu 3200 °C) durch ein Brenngasgemisch (Acetylen, Propan, Butan, Wasserstoff und Sauerstoff) erzeugt wird. Die Flamme verschmilzt das Zusatz- und Grundmaterial. Das Grundprinzip besteht darin, zwei Metalle zu schmelzen, Flussmittel hinzuzufügen und das Schmelzbad abkühlen zu lassen, um die Metalle miteinander zu verschmelzen. 

Darüber hinaus kann diese Art des Schweißens verwendet werden, um Metalle ähnlicher Zusammensetzung zusammenzuschweißen, darunter Aluminium, Kupfer, Edelstahl, Gusseisen, Messing und Nickellegierungen. Gasschweißen ist ein beliebtes Schweißverfahren, da es einfach zu verwenden, tragbar und kostengünstig ist. Es wird häufig zum Schweißen von Eisen- und Nichteisenmetallen mit niedrigen Heiz- und Abkühlraten in der Automobil- und Blechindustrie verwendet. 

Stabschweißen

Stickelding-Ergebnis

StabschweißenDas Lichtbogenhandschweißen (auch als Lichtbogenhandschweißen bekannt) ist ein elektrisches Lichtbogenschweißverfahren, bei dem eine mit Flussmittel umhüllte, abschmelzende Metallelektrode verwendet wird. Die Flussmittelumhüllung erzeugt dabei Schutzgas, das sich im Schmelzbad sammelt und als Schlacke abgetragen wird. Die Flammentemperatur kann zwischen 5000 und über 10000 °C liegen.

Stabschweißen kann bei verschiedenen Metallen angewendet werden, darunter Stahl, Aluminium, Kupfer, Eisen und Nickel. Diese Art des Schweißens ist einfach, tragbar und kostengünstig, sodass es an jedem Ort angewendet werden kann. Stabschweißen wird häufig an abgelegenen Orten, auf Baustellen im Freien und in anderen Branchen angewendet, darunter in der Fertigung und Stahlverarbeitung, im Schiffbau und im Bergbau.

Laserschweißen

Laserschweißen von Stahl

Bei diesem Schweißverfahren wird ein konzentrierter, kohärenter Laserstrahl verwendet, der auf einen kleinen Bereich fokussiert wird, um Wärmeenergie zu erzeugen. Eine optische Fokussierlinse richtet den Laserstrahl auf die zu schweißende Stelle und erzeugt ausreichend Wärme, um die Metalle zu schmelzen, ein Schweißbad zu bilden und schließlich abzukühlen, um eine starke Verbindung herzustellen. 

Folglich Laserschweißen kann auf verschiedenen Metallen verwendet werden, darunter Stahl, Aluminium, Kupfer, Nickel und Messing. Es ist auch mit Thermoplasten und kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff kompatibel. Darüber hinaus erzeugt der Laser kleine und tiefe Schweißnähte bei hohen Schweißraten, wodurch das Verbinden unterschiedlicher und schwer zu schweißender Metalle erleichtert wird. Laserschweißanwendungen finden sich in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, im Werkzeugbau, in der Elektronik, in der Medizintechnik und in der Schmuckherstellung.

Punktschweißen

Punktschweißen Punktschweißen ist ein elektrisches Widerstandsschweißverfahren, bei dem ein Werkstück durch Druck zwischen zwei Kupferelektroden gehalten wird. Durch das hochohmige Metall wird elektrischer Strom geleitet, um genügend Wärmeenergie zum Schmelzen und Verschmelzen des Metalls zu erzeugen. Beim Punktschweißen wird eine hohe Stromstärke durch kleine Punkte geleitet, wodurch in kurzer Zeit viel Energie verbraucht wird. Die Metalle können Temperaturen von über 2000 °C über ihrer Schmelztemperatur erreichen.

Diese Schweißverfahren können zum Schweißen verschiedener Metalle verwendet werden, darunter Aluminium, Stahl, Kupfer, verzinkter Stahl, Nickel und Messing. Es handelt sich um ein schnelles, effektives und sauberes Schweißverfahren, das sich leicht automatisieren lässt, insbesondere beim Blechschweißen. Diese Art des Schweißens findet breite Anwendung in der Herstellung von Küchengeschirr, medizinischen Geräten, der Automobil- und Elektronikindustrie sowie bei der Reparatur von Automobilen, Metallstrukturen und Architekturkomponenten.

Lichtbogenschweißen

Lichtbogenschweißen ist ein weit verbreitetes Schweißverfahren, bei dem ein Lichtbogen zwischen einer Elektrode und einem Grundmetall erzeugt wird, indem eine Spannung an zwei separate leitende Elektroden angelegt wird, bis ein elektrischer Pfad durch den Luftspalt zwischen ihnen entsteht. Es wird im Allgemeinen für die Kanten zweier Metalle für eine starke Schweißnaht bevorzugt. 

Es handelt sich um eine vielseitige Methode, die bei verschiedenen Metallen angewendet wird, darunter Magnesium, Aluminium, Stahl, Titan, Gusseisen, Kupfer, Messing und Nickellegierungen. Es handelt sich um eine weit verbreitete, zugängliche und kostengünstige Schweißtechnik, die zur Reparatur und Wartung von Schiffsbau-, Rohrleitungs-, Automobil- und Baumaschinenteilen verwendet wird. 

Mehr lesen: Lichtbogenschweißen vs. Gasschweißen: Welche Schweißung ist viel stärker?

Festkörperschweißen

Festkörperschweißverfahren

Festkörperschweißen Das Festphasenschweißen ist ein Schweißverfahren, bei dem die Verbindung durch Druck oder eine Kombination aus Druck und Hitze erfolgt. Zwei Werkstücke werden durch Druck bei erhöhten Temperaturen, jedoch unterhalb des Schmelzpunktes des Grundwerkstoffs, miteinander verbunden. Festphasenschweißen umfasst eine breite Kategorie von Schweißtechniken, darunter Diffusionsschweißen, Reibschweißen, Ultraschallschweißen, Schmiedeschweißen, Walzschweißen usw., die anhand der angewandten Druck- und Temperaturvariationen klassifiziert werden. 

Ungleichartige Metalle, darunter Stahl, Aluminium und Kupferlegierungen, können ohne Verwendung von Verbrauchsmaterialien verbunden werden. Die endgültige Schweißnaht ist frei von Schweißfehler wie Porosität, Schlackeneinschluss und Entmischung. Diese Legierungen erzeugen eine hohe Verbindungsqualität und werden häufig in der Schifffahrts-, Luftfahrt- und Automobilindustrie, beim Rohr- und Wellenschweißen sowie bei der Herstellung von Pumpen und Bohrern verwendet.

Wie wählt man die richtige Schweißart?

Welche Schweißarten gewählt werden, hängt von den Konstruktionsspezifikationen und Materialien der einzelnen Teile ab. Daher müssen Sie bei der Auswahl der Schweißtechnik, mit der die Teile perfekt verschweißt werden, verschiedene Faktoren berücksichtigen.

Hier sind die Überlegungen zur Auswahl der Schweißart;

1. Art des Materials 

Die Art des Materials beeinflusst dessen Zusammensetzung, Leitfähigkeit und Reaktion auf Hitze und Druck und damit letztlich die Schweißbarkeit. Stahl und Eisen sind zwei der am häufigsten geschweißten Materialien, für die sich WIG- und MIG-Schweißen am besten eignen. 

• MIG: Ideal für Aluminium und Aluminiumlegierungen. 
• WIG-Schweißen: Stahl, Kupfer, Messing, Titan und Nickellegierungen

2. Dicke des Blechs oder der Teile

Außerdem kann die ungeeignete Kombination von Dicke und Schweißen das Material überschmelzen und die Werkstücke beschädigen. Zum Beispiel eignet sich Stabschweißen oder SMAW am besten zum Schweißen dickerer Stähle im Außenbereich, während MIG-Schweißen besser zum Schweißen von dünnem bis mitteldickem Stahl und Aluminium geeignet ist. Anschließend eignet sich Laserschweißen ideal zum automatisierten Schweißen dünner Bleche und Widerstandsschweißen zum Verbinden von Blechen. 

3. Komplexität der Verbindung

Die Wahl des geeigneten Schweißverfahrens hängt auch von der Komplexität der Verbindung ab, einschließlich der Verbindungsgeometrie, der Materialstärke und der erforderlichen Festigkeit. Einfache Verbindungen wie Stumpf-, Überlapp- oder T-Verbindungen werden mittels Lichtbogenhandschweißen (E-Hand), Metall-Schutzgasschweißen (MSG) oder Fülldrahtschweißen (FCAW) hergestellt. Für komplexere Verbindungen eignen sich hingegen das Wolfram-Inertgasschweißen (WIG/GTAW). Laserstrahlschweißen Das Stabelektrodenschweißen eignet sich für komplexe Geometrien. Darüber hinaus wird es für leicht zugängliche Verbindungen verwendet, während das WIG-Schweißen Verbindungen an schwer zugänglichen Stellen ermöglicht.  

4. Schweißposition

Aufgrund von Faktoren wie Fließfähigkeit des geschmolzenen Schweißbads, Zugänglichkeit und Kontrolle eignen sich unterschiedliche Schweißverfahren für unterschiedliche Positionen. Die Schweißpositionen werden im Allgemeinen in vier Kategorien unterteilt: flach, horizontal, vertikal und über Kopf. 

• Flache Position: Fast alle Arten von Schweißtechniken
• Horizontale Position: Lichtbogenschweißen mit umhülltem Metall 
• Vertikale und Überkopf-Position: Fülldrahtschweißen

5. Verfügbare Schweißmaschinen

Die Auswahl der richtigen Schweißarten kann auch von den Schweißmaschinen beeinflusst werden, über die die Hersteller verfügen. Kleine Blechverarbeiter oder -hersteller verwenden möglicherweise nur einige typische Schweißmethoden wie Stab-, Punkt-, WIG- und MIG-Schweißen. Ein großer Hersteller hingegen verfügt möglicherweise über zahlreiche Geräte und Setups oder hat spezielle und kundenspezifische Schweißanforderungen.

6. Kosten 

Die Kosten können von verschiedenen Faktoren beeinflusst werden, darunter die Investition für die Einrichtung, die Arbeitskosten und die Prozesseffizienz. Das Metallschutzgasschweißen (SMAW) ist die kostengünstigste Option, hat aber höhere Arbeitskosten, da es ein relativ langsamer Prozess ist. Metallschutzgasschweißen und Fülldrahtschweißen sind preisgünstig und haben ein breites Anwendungsspektrum, während das Unterpulverschweißen für kontinuierliches Schweißen im großen Maßstab kostengünstig ist. Wolfram-Inertgasschweißen (GTAW) ist eine der teuersten Optionen, erzeugt aber die hochwertigsten Schweißnähte.

Blechbearbeitungs- und Schweißdienstleistungen von ProleanTech

Wir wissen, wie wichtig die richtige Schweißtechnik ist, um feste und zuverlässige dauerhafte Verbindungen herzustellen. Unsere Ingenieure verfügen über mehr als ein Jahrzehnt Erfahrung in der Arbeit an Blechmontageprojekten für verschiedene Branchen, darunter Automobil, Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Medizin, Elektronik, Öl und Gas und viele mehr.

Wir können kombinieren Blechdienstleistungen wie Laserschneiden, Stanzen, Ausklinken und Biegen mit Metall Schweißdienstleistungen Für die Endmontage zur Herstellung eines Bauteils oder Produkts. Senden Sie uns daher Ihre Konstruktionszeichnung für die zu verschweißenden Metall- oder Legierungsteile. Unsere Ingenieure arbeiten eng mit Ihnen zusammen, um das Schweißverfahren festzulegen, und unsere Fachkräfte setzen es anschließend um.

Fazit 

Insgesamt ist das Schweißen ideal für praktische und dauerhafte dauerhafte Verbindungen an verschiedenen Metallkomponenten und -produkten, darunter Stahl, Aluminium, Kupfer und einige Kunststoffe. Verschiedene Arten des Schweißens In der Fertigung werden Methoden verwendet, die auf den Eigenschaften des Schweißprojekts basieren, wie z. B. Dicke, Materialarten, erforderliche Festigkeit und Verarbeitung, Kosten und Verbindungsposition. Sie können zwischen WIG, MIG, Laser, Stab-, Lichtbogen-, Punktschweißen oder anderen Schweißtechniken wählen, je nach den Eigenschaften und Anforderungen Ihres Metallverbindungs- oder Teilemontageprojekts.

Häufig gestellte Fragen

Kann ich das Metallteil mit beliebigen Schweißmitteln verbinden?

Nein! Jedes Schweißverfahren ist auf die spezifischen Eigenschaften metallischer Teile abgestimmt, wie z. B. Metallart und -dicke, Festigkeitsanforderungen usw.

Welche unterschiedlichen Schweißtechniken gibt es?

Die gängigen Schweißtechniken sind MIG, WIG, Fülldrahtschweißen und Laserschweißen. 

Welches Schweißverfahren eignet sich am besten für Stahllegierungen?

MIG- und WIG-Schweißverfahren werden aufgrund ihrer Benutzerfreundlichkeit und der Fähigkeit, starke, saubere Schweißnähte zu erzeugen, häufig als die beste Methode für Stahllegierungen angesehen. 

Welches Schweißverfahren eignet sich am besten für Aluminium und seine Legierungen?

WIG-Schweißen ist normalerweise die beste Methode zum Schweißen von Aluminium und seinen Legierungen.

Ist Schweißen teurer als andere Metallverbindungsverfahren? Schweißen kann aufgrund der Ausrüstung, der Verbrauchsmaterialien und der Facharbeit kostspieliger sein. Es bietet jedoch starke, langlebige Verbindungen und ist für dauerhafte, hochfeste Verbindungen oft kostengünstig.

Sind Schweißverbindungen langlebig?

Ja, Schweißverbindungen sind im Allgemeinen sehr langlebig. Sie bilden dauerhafte, feste Verbindungen, die erheblichen Belastungen und rauen Umgebungsbedingungen standhalten.