Das Lichtbogenschweißen ist ein Wärmebehandlungsverfahren, bei dem ein Metall (z. B. Stahl) lokal geschmolzen wird, um es zu verbinden. Der Hauptträger ist hier die elektrische Spannung, die mit einer hohen Flusskonzentration in Wärmeenergie umgewandelt wird. Die gebräuchlichsten Verfahren zum Lichtbogenschweißen sind MIG/MAG, TIG und MMA.
MIG/MAG-Schweißen
Beim MIG/MAG-Schweißen wird Metall mit einer abschmelzenden Elektrode (Elektrodendraht) in einem Schutzgas verbunden. MIG (Metal Inert Gas) verwendet inerte Gase wie Argon oder Helium, während MAG (Metal Active Gas) aktive Gase wie Kohlendioxid verwendet.
In beiden Fällen wird der auf der Spule aufgewickelte Draht kontinuierlich in den Schweißbereich geführt und der Strom über einen sogenannten Stromkontakt an die Elektrode angelegt. Dabei entsteht ein Lichtbogen zwischen der Elektrodenspitze und dem Werkstück.
Durch die Temperatur beginnt das Elektrodenmetall zu schmelzen und geht so in das Schweißbad über, das nach der Erstarrung eine dauerhafte Schweißnaht bildet, die die Kanten der Werkstücke verbindet. Andererseits bietet das von den Düsen gelieferte Schutzgas einen metallurgischen Schutz für den Bereich des Schweißlichtbogens, das flüssige Metall des Schweißbades und den Bereich der zu verbindenden Oberflächen.
Es ist erwähnenswert, dass das MIG/MAG-Schweißen in der Regel mit Gleichstrom mit positiver Polarität (Plus im Elektrodendraht) durchgeführt wird.
WIG-Schweißen
WIG-Schweißen ist ein Bearbeitungsprozess, bei dem eine nicht schmelzende Wolframelektrode in einem Schutzgas verwendet wird.
Beim WIG-Schweißen führt die vom glühenden Lichtbogen zwischen der Elektrode und dem zu schweißenden Material freigesetzte Wärme dazu, dass die Kanten der Werkstücke und eventuell der Schweißzusatz verschmelzen, was nach der Erstarrung eine so genannte Schweißnaht bildet.
Da die Schmelztemperatur von Wolfram sehr hoch ist, beteiligt sich die Elektrode nicht an der Bildung der Schweißnaht. Die Werkstücke werden also verschmolzen, und gegebenenfalls wird zusätzliches Material in Form von Stäben (Handschweißen) oder Drähten (maschinelles Schweißen) verwendet.
Beim WIG-Schweißen werden in der Regel Argon, Helium oder Mischungen dieser Gase als Schutzgas verwendet. Während des Schweißens strömt das Schutzgas durch die Düse aus und schützt die Elektrode, die geschmolzene Schweißnaht sowie das Schweißbad und den erwärmten Bereich des Werkstücks vor dem Kontakt mit Luft. Die resultierenden Schweißnähte sind von hoher Qualität.
Mit dem WIG-Schweißen können die meisten bekannten Metalle und Metalllegierungen geschweißt werden, es wird jedoch am häufigsten zum Verbinden relativ dünner Werkstücke verwendet.
MMA-Schweißen
Beim MMA-Schweißen wird Metall mit einer abschmelzenden Elektrode verschmolzen, die mit einem gepressten Überzug versehen ist. Der Prozess beginnt, wenn der Lichtbogen zwischen dem Elektrodenkern und dem zu schweißenden Material gezündet wird. Wenn sie unter der Hitzeeinwirkung schmelzen, bilden sie ein Schweißbad, in dem sich eine dauerhafte Schweißnaht bildet. Wenn die Schlacke oxidiert, bildet sich Schlacke zum Schutz des Lichtbogens, und es werden flüchtige Stoffe freigesetzt, die als Schutzgas dienen. Da die Schlacke auch metallische Bestandteile enthält, werden diese in das geschmolzene Schweißbad übertragen und bilden einen Teil der Schweißnaht, wenn diese ausgehärtet ist.
Beim MMA-Schweißen können verschiedene Arten von Elektroden verwendet werden, z. B. Rutil, basisch, Fluorid, Säure, Zellulose, Zirkonium, Rutil-Base und andere. Ihre Namen leiten sich von der chemischen Zusammensetzung des Belags ab.
Es ist erwähnenswert, dass bei dieser Methode der Lichtbogen mit Wechsel- oder Gleichstrom mit positiver oder negativer Polarität gespeist werden kann.
