Schweißen bedeutet ein unlösbares Verbinden von zwei oder mehr Bauteilen durch Wärme oder Druck. Dabei stehen viele verschiedene Schweißverfahren zur Auswahl. Grundsätzlich lassen sie sich in Schmelz- und Pressschweißverfahren unterteilen.
Schmelzschweißverfahren
Beim Schmelzschweißen werden Metalle auf ihren Schmelzpunkt erhitzt und die entstandenen Schmelzmassen fließen zusammen. Im Unterschied zum Pressschweißen geschieht das Zusammenfügen ohne großen Druck und Kraftaufwand. Oft wird ein Zusatzwerkstoff eingesetzt, der mit angeschmolzen wird und zur besseren Verbindung der Metallstücke beiträgt. Die verschiedenen Schmelzschweißverfahren kann man nach der verwendeten Wärmequelle unterscheiden, zum Beispiel Gas, Strahlenergie oder Lichtbogen.
Beim Lichtbogenschweißen dient ein elektrischer Lichtbogen zwischen einer Elektrode und dem Werkstück als Wärmequelle. Zum Lichtbogenschweißen zählen das Lichtbogenhandschweißen, das Unterpulverschweißen und das Schutzgasschweißen. Das Metallschutzgasschweißen ist wiederum eine Art des Schutzgasschweißens und stellt das am häufigsten genutzte Schweißverfahren dar. Es lässt sich weiter anhand des verwendeten Gases unterteilen. Einerseits gibt es das MIG-Schweißen, bei dem ein inertes Gas wie Stickstoff oder Helium eingesetzt wird, das keine Reaktionen mit anderen Elementen eingeht. Das MAG-Schweißen auf der anderen Seite nutzt ein aktives Gas, das an der Reaktion teilnimmt. Zu den Schutzgasschweißverfahren zählen außerdem das Wolfram-Inertgasschweißen oder das Plasmaschweißen. Diese Verfahren werden bevorzugt beim Rohrschweißen wie dem Anbringen von einem Schweißflansch genutzt.
Beim Gasschmelzschweißen werden Metalle durch Brenngase erhitzt. Meistens wird ein Gemisch aus Acetylen und Sauerstoff zur Erzeugung der Schweißflamme benutzt. Beim aluminothermischen Schweißen wird ein Gemisch aus Eisenoxid und Aluminium entzündet. Dieses Verfahren wird vor allem zum Verbinden von Bahnschienen verwendet. Zu den Strahlschweißverfahren zählen das Laserschweißen und das Elektronenstrahlschweißen, bei dem die benötigte Energie durch beschleunigte Elektronen entsteht. Dieser Schweißvorgang findet meist im Vakuum statt.
Pressschweißverfahren
Beim Pressschweißen werden die erhitzten Oberflächen durch hohen Druck verbunden. Zum Pressschweißen zählt beispielsweise das Widerstandsschweißen, bei dem sich der elektrische Widerstand der Werkstücke zu Nutze gemacht wird. Strom fließt hindurch und die Verbindungstelle, an der der Widerstand am höchsten ist, erwärmt sich am stärksten. Danach werden die Teile zusammengepresst. Auch beim Widerstandsschweißen gibt es unterschiedliche Verfahren. Beim Feuerschweißen werden Metalle im Feuer erhitzt bis sie weich werden und anschließend durch großen Druck verbunden. Das gelingt beispielsweise durch Hammerschläge.
Darüber hinaus gibt es noch viele andere Arten des Pressschweißens wie das Kaltpressschweißen, das Reibschweißen, das Ultraschallschweißen, das elektromagnetische Pulsschweißen, das Sprengschweißen, das Diffusionsschweißen und das MBP-Schweißen. MBP-Schweißen bedeutet das Pressschweißen mit einem magnetisch bewegten Lichtbogen.
Die Vorteile
Schmelzschweißverfahren haben den Vorteil, dass die Form der Bauteile keine Rolle spielt, da sie nicht zusammengepresst werden müssen. Außerdem können dadurch problemlos mehr als zwei Komponenten zusammengefügt werden und Spalten können einfach mit einem Zusatzwerkstoff aufgefüllt werden. Auf der anderen Seite hat das Widerstandschweißen den Vorteil, dass es vergleichsweise günstig ist, da keine zusätzlichen Materialien benötigt werden. Überdies steigt das Gewicht des Werkstücks somit nicht an.
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