Was ist Blechschweißen? Materialien, Methoden und Tipps

„Man kann mit Sicherheit sagen, dass einige Branchen ohne die Blechverarbeitung gar nicht existieren würden! Es ist ein Bedarf fast jeder produzierenden Industrie. Sehen wir uns das A und O der Blechschweißprozesse an.“

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In der Metallverarbeitung ist das Blechschweißen ein unverzichtbarer Prozess mit verschiedenen Arten von Schweißverbindungen Schweißen bezeichnet das Verbinden von zwei oder mehr Metallwerkstücken durch Hitze, Druck oder beides. Der Schweißprozess beginnt mit dem Erhitzen der Metalloberfläche bis zum Schmelzpunkt. Anschließend verbindet sich das geschmolzene Metall beim Abkühlen zu einer festen Verbindung.

Während des Schmelzens wurde auch ein anderes Material, sogenannte Füllstoffe, verwendet, um die Lücken in den Grundmaterialien zu füllen und eine homogene Schweißnaht zu erzeugen. Diese Füllmaterialien können sein erctroden, Aluminium, Kupfer, Hartlotlegierungen usw.      

Mehr erfahren: Schweißen im Vergleich zu anderen Metallverbindungstechniken: Ein umfassender Vergleich

 

Methoden des Blechschweißprozesses

Bevor wir ins Detail gehen, wollen wir den grundlegenden Mechanismus des Lichtbogenschweißens verstehen. Beim Lichtbogenschweißen wird die Wärme eines Lichtbogens als Wärmequelle genutzt. Dabei kommen zwei Elektroden zum Einsatz: eine negative Elektrode, die das Grundmaterial bildet, und eine positive Elektrode, die das Zusatzmaterial bildet.

Für das Blechschweißen stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung, je nachdem, welche Energiequelle zum Schmelzen und Verbinden verwendet wird. Jedes Verfahren hat seine spezifischen Anforderungen und Grenzen. Finden wir es heraus!

Metall-Inertgas-Schweißen (MIG).

Der Name Metall-Schutzgasschweißen (MIG) erinnert auch an das MIG-Schweißen. Beim MIG-Schweißen wird das Zusatzmaterial durch einen Lichtbogen aufgeschmolzen, um die Grundwerkstoffteile miteinander zu verbinden. Das Schutzgas (Argon und Kohlendioxid) Die Schicht des MIG-Schweißgeräts schützt den Schweißbereich vor umgebender atmosphärischer Kontamination.  

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MIG-Schweißen

Das MIG-Schweißen eignet sich sowohl für dickere als auch dünnere Grundwerkstoffe. Darüber hinaus ist es relativ effizient, schnell und kostengünstig. Es wird täglich in Branchen wie der Fertigungsindustrie, der Automobilindustrie und anderen Sektoren eingesetzt.

Wolfram-Inertgas (WIG)-Schweißen

Es handelt sich um eine Variante des Lichtbogenschweißens, bei der eine nicht abschmelzende Wolframelektrode (das Zusatzwerkstoff) verwendet wird, um eine perfekte Schweißnaht zu erzeugen. Das Schmelzbad wird, ähnlich wie beim MIG-Schweißen, durch ein Schutzgas wie Helium oder Argon vor Verunreinigungen von außen geschützt.

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WIG-Schweißen      

Das WIG-Schweißen eignet sich ideal für Nichteisenmaterialien wie Kupfer, Nickel, Magnesium, Aluminium, Titan und Chrom. Die Luft- und Raumfahrtindustrie nutzt WIG-Schweißen, um saubere, feinere und hochwertige Schweißnähte zu erzielen.  

Plasmalichtbogenschweißen (PAW)

Das PAW-Schweißen ist fast identisch mit dem WIG-Schweißen, da es Wolframmaterial verwendet. Trotzdem wird nur ein geringer Lichtbogen benötigt und Elektroden zum Abbrennen des Schweißkörpers platziert. Die Metalle werden durch das aus Druckgas erzeugte Plasma geschmolzen und bilden feste Schweißnähte.

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Plasma-Lichtbogenschweißen

Es benötigt weniger Strom und ist dank der schnellen Schweißgeschwindigkeit für die Schifffahrts-, Flugzeug- und Fertigungsindustrie geeignet. 

Laser- und Elektronenstrahlschweißen

Wie der Name schon sagt, werden konzentrierte Laser- und Elektronenstrahlen mit hoher Geschwindigkeit als Wärmequellen zum Verschmelzen von Metallteilen verwendet. Es ist vergleichsweise schneller als andere Schweißverfahren und erzeugt hochfeine Schweißnähte. Sie können die Schweißnahtdurchdringung auch steuern, indem Sie die Leistung des Laserstrahls anpassen.

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Laser- oder Elektronenstrahlschweißen     

Materialien wie Edelstahl, Titan, Aluminium und Kohlenstoffstahl eignen sich für LaserschweißenIn verschiedenen Branchen wird es hauptsächlich für Arbeiten eingesetzt, die ein tieferes Eindringen, Präzision und einen minimalen Wärmeeintrag erfordern.

Gasschweißen

Gasschweißen ist die einfachste Schweißmethode, bei der einige Gase zum Schmelzen der Blechteile eingesetzt werden, die beim Schmelzen wiederum verschmelzen. Im Allgemeinen werden Gase wie Oxyacetylen und Sauerstoff verwendet. Diese Methode ist äußerst wirtschaftlich, verwendet im Gegensatz zu anderen Schweißverfahren Gas anstelle von Strom und eignet sich sowohl für Eisen- als auch für Nichteisenmaterialien.  v60 7c9e38fad7d0a8518bef6ea9

Gasschweißen

Das Gasschweißen eignet sich auch zum Schweißen von Blechteilen wie Bolzen, Unterlegscheiben, Muttern, Federn und Schrauben.   

Stabschweißen

Es handelt sich um ein teures Blechschweißverfahren, bei dem mit Flussmittel umhüllte Elektrodenstäbe zum Einsatz kommen. Es kommt keinerlei Schutzgas zum Einsatz. Die Kontamination wird jedoch durch die Hitze des Flussmittels vermieden, das die Elektrode bedeckt und über der Schweißnaht eine Schweißnaht bildet.

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Stabschweißen

Hartmetalle wie Stahl und Bogen eignen sich gut für das Stabschweißen und werden vor allem in der Stahl-, Bau- und Schiffbauindustrie eingesetzt.   

Nach einer gründlichen Verständnis des Blechschweißens Jetzt ist es an der Zeit, unseren Fokus auf die zu verwendende Oberfläche zu lenken, abhängig von der Art der Schweißung, die wir verwenden.

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Metallarten, die beim Blechschweißen verwendet werden

Nach der Erörterung der Schweißmethoden ist es wichtig, die heute gebräuchlichen Metallarten zu kennen. Finden wir es heraus Vorteile des Metallschweißens da jedes Metall seine einzigartigen Eigenschaften und seinen einzigartigen Nutzen besitzt. 

Tabelle: Zum Blechschweißen verwendete Metalle, ihre Eigenschaften und Anwendungen

Metallindustrie Eigenschaften im Vergleich

Toleranz

(± mm)

Dicke (mm) Schweißgeschwindigkeit (in/min) Anwendungen Geeigneter Schweißtyp
Hochfester Stahl Hervorragende Festigkeit, gute Formbarkeit ±0.05 bis ±0.15 0.8 – 6.0 6 – 12 Automotive, strukturell WIG, MIG
Aluminium Leicht, nicht magnetisch, korrosionsbeständig ±0.1 bis ±0.2 0.5 – 8.0 10 – 20 Luft- und Raumfahrt, Automobil, Elektronik, Bauwesen WIG, Gas
Edelstahl Korrosionsbeständigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit, hohe Zugfestigkeit ±0.05 bis ±0.1 0.5 – 4.0 8 – 15 Lebensmittelverarbeitung, Kochgeschirr, Besteck, chirurgische Instrumente WIG, MIG, Gas, Laser oder Strahl
Kupfer Hohe elektrische Leitfähigkeit, hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht ±0.02 bis ±0.05 0.2 – 2.0 5 – 10 Elektrik, Elektronik WIG, Gas

 

Oberflächenbetrachtung beim Blechschweißen

Um die perfekte Schweißnaht zu erzielen, ist die Wahl der richtigen und besten Oberfläche entscheidend. Unten sind die vier Oberflächen aufgeführt, auf die Sie häufig stoßen.

  • Vertikale Oberfläche
  • Horizontale Fläche
  • ebenen Fläche
  • Überkopfoberfläche

Vertikale Oberfläche

Die Haltung des Schweißschaftes ist aufrecht, dem Schweißer zugewandt. Beim Schweißen fließt das geschmolzene Metall nach unten und staut sich. Daher sollte der Fluss der Schmelze kontrolliert werden, was durch Halten des Schweißbrenners in einem Winkel von erreicht werden kann 45°und in Richtung der Schweißposition zeigen, während sich die Elektrode zwischen dem Schweißbad und der Flamme befindet. Diese Oberfläche ist zum Stabschweißen geeignet.

Horizontale Fläche

Für den Schweißer sieht das Blech in dieser Konfiguration horizontal aus. Bei dieser Position gibt es zwei Arten von Schweißnähten: Kehlnaht und Nutnaht.

Filetschweißung: Ein Metallstück wird auf das andere Stück gelegt oder befestigt und die Hitze wird zugeführt, bis die resultierende L-förmige Schweißnaht verschmilzt. Kehlnaht gilt für alle Oberflächenpositionen.

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Filetschweißung

Nutschweißung: Beim Fugenschweißen werden die Metallteile in einem solchen Winkel übereinander gelegt, dass beim Pressen die entstehende Naht wie eine Fuge aussieht. Für das Nutschweißen bietet sich eine horizontale Fläche an.

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 Nutschweißung

ebenen Fläche

Beim Blechschweißen scheint diese Oberfläche aufgrund der flachen Lage am einfachsten und am leichtesten zu bearbeitenden zu sein. Das Schweißen erfolgt von der Oberseite aus und die geschmolzene Scholle wird durch die Schwerkraft unterstützt. Die am besten geeigneten Blechschweißverfahren für diese Oberfläche sind WIG und MIG. 

Überkopfoberfläche

Die unbequemste und schwierigste Oberfläche, da das Schweißen über Kopf erfolgt und die Gefahr größer ist, dass die geschmolzenen Metalltropfen zu Verletzungen führen. Diese Oberfläche wird meist für das Stabschweißverfahren verwendet. In diesem Zeitalter ist die Überkopffläche aufgrund von Risiken begrenzt.

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Schweißpositionen

 

Bonus-Tipps zum Blechschweißen

Beim Schweißen sollten einige Tipps beachtet werden, um die Qualität zu verbessern und den höchsten Standardschweißungen gerecht zu werden.

  • Verwenden Sie das richtige Zusatzmetall: 

Das Füllmetall sollte korrosionsbeständig sein, eine hervorragende Verbindungsfestigkeit aufweisen und langlebig sein. Verwenden Sie immer Verdünner, die nahezu die gleichen chemischen und physikalischen Eigenschaften wie das Grundmetall haben.   

  • Wählen Sie die richtige Schweißmethode: 

Bevorzugen Sie den Schweißprozess entsprechend der erforderlichen Schweißnahtqualität und Blechdicke. Wählen Sie WIG-Schweißen für dünnes Material und MIG-Schweißen für dünnere Metallplatten.

  • Bevorzugen Sie einen kleinen Drahtdurchmesser: 

Es ist für jedes Schweißverfahren geeignet. Ein kleiner Draht ist einfach zu handhaben, erzeugt saubere Schweißnähte und benötigt zum Schmelzen weniger Hitze. Normalerweise liegt der Durchmesser je nach Blech zwischen 0.0023 und 0.030.

  • Einstellung der Wärmezufuhr: 

Die Kontrolle und Anpassung der Hitze beim Schweißen beeinflusst die Endqualität des Produkts. Mängel wie Verziehen und Durchbrennen sind die Folge unsachgemäßer Erhitzung. Um dies zu vermeiden, muss die Hitzezufuhr kontrolliert und angepasst werden. Schweißfehler, vom niedrigsten zum höchsten empfohlenen Wärmebereich von 30 bis 70 kJ/in (Kilojoule pro linearem Zoll Schweißnaht).

  • Wählte Schutzgas mit hohem Argongehalt: 

Im Gegensatz zu Sauerstoff reagiert Argongas nicht mit Metallen, was es zu einem vorteilhaften Schutzgas macht, insbesondere wenn es in höheren Konzentrationen gemischt wird.

 

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Summieren

Das ultimative Ziel des Blechschweißens und der Zuverlässigkeit Schweißdienst Ziel ist es, ein sauberes, makelloses Endprodukt zu schaffen. Die Beherrschung der richtigen Technik SchweißtechnikenPraktische Erfahrung und handwerkliches Können der Schweißer sind in der Blechbearbeitungsindustrie unerlässlich. Diese Dienstleistung wird von wichtigen Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, dem Schiffbau, der Automobilindustrie und dem Baugewerbe nachgefragt.

In diesem Artikel erhalten Sie Einblicke in die wichtigsten technischen Details, von Schweißmethoden über Materialien bis hin zur spezifischen Oberflächennutzung. Darüber hinaus bieten die Bonustipps weitere Hinweise zur Verbesserung Ihrer Schweißkenntnisse.

 

Häufig gestellte Fragen

F1.Welche Schweißmethode eignet sich für dünne Metalle?

Für die Herstellung filigraner und raffinierter Schweißteile ist das WIG-Schweißen die am besten geeignete Methode für dünne Bleche.

F2.Was ist der Bereich des dünnsten Materials, das geschweißt werden kann?

Das Schweißen dünner Metalle erfordert Kenntnisse in der Wärmeoptimierung während des Schweißprozesses. Beim WIG-Schweißen können Bleche mit einer Dicke von 0.8 mm geschweißt werden.

F3.Welcher Strom sollte zum MIG-Schweißen von Aluminium verwendet werden?

Beim MIG-Schweißen ist Gleichstrom effizienter und schneller. Obwohl sowohl Wechselstrom als auch Gleichstrom problemlos verwendet werden können.            

F4.Was ist der Unterschied zwischen Toleranz und Dicke beim Schweißen?

Beim Metallschweißen bezieht sich Toleranz auf die zulässige Abweichung oder Variation von einem bestimmten Maß oder Parameter. Während die Dicke der Abstand zwischen den beiden Materialoberflächen ist. Sie wird typischerweise in Zoll (in) oder Millimetern (mm) gemessen.

F5. Welche Sicherheitsvorkehrungen sind beim Blechschweißen zu beachten?

Sicherheit ist der Schlüssel zum sicheren und schadensfreien Schweißen eines Werkstücks. Die am häufigsten für das Metallschweißen erforderlichen PSA (persönliche Schutzausrüstung) sind:

  • Schweißhelme
  • Handschuhe
  • Es sollten Schürzen getragen werden

Auch eine ausreichende Belüftung ist wichtig, um gefährliche Dämpfe beim Schweißen zu vermeiden.