Schweißen Grundwissen

Schweiß-ABC

Mit etwas Übung kann jeder das Schweißen lernen. selber machen zeigt die drei gängigsten Methoden für Selbermacher, welche Ausstattung Sie dafür brauchen und wie Sie zu ersten Ergebnissen kommen.

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Mit etwas Übung kann jeder das Schweißen lernen© Jan Schönmuth

Elektroden- und Schutzgasschweißen sind Schweißtechniken, die für Heimwerker am ehesten geeignet sind. Ein Elektroden-Schweißgerät ist günstig zu erwerben (ab etwa 150 Euro). Die Geräte sind leicht transportabel und man kann auch im Freien damit arbeiten. Mit etwas Übung kommt man mit dieser Technik schnell zu guten Ergebnissen.

Beim Schutzgasschweißen (auch MIG/MAG-Schweißen genannt) bekommt man ab etwa 500 Euro ein vernünftiges Gerät. Außerdem benötigt man noch unbrennbares Gas wie CO2 oder Argon. MAG-Schweißen ist die am weitesten verbreitete Methode und ist relativ einfach zu erlernen. Für den Hobbybereich ist MIG/MAG-Schweißen am empfehlenswertesten, da die Bedienung einfach und der Anwendungsbereich breit gefächert ist. Nachteile sind die eher großen und schwer zu transportierenden Maschinen, die man nicht außerhalb windgeschützter Bereiche benutzen kann, und die Notwendigkeit des Schutzgases.

Gas braucht man auch bei der dritten Schweißmethode, dem WIG-Schweißen. Das ist die Methode für den Fortgeschrittenen Schweißer. Bei allen Schweißarten bringt ein Lichtbogen, der mit Strom erzeugt wird, das Metall zum Schmelzen. Es gibt drei Möglichkeiten, Gas zu beziehen. Eine Gasflasche kann man mieten und nachfüllen lassen. Für Privatpersonen ist das meist zu teuer. Bei einer Tauschflasche fallen einmalig die Kosten für die Gasflasche an. Wenn sie leer wird, kann man sie gegen eine volle eintauschen. Natürlich kann man auch eine Gasflasche kaufen und nachfüllen lassen. Wenn man nur wenig schweißt, ist das am günstigsten. Gasflaschen und Nachfüll-Ladungen gibt es in Baumärkten, Werkzeugfachgeschäften und Gashändlern. 

MIG/MAG-Schweißen

Bei diesem Schweißverfahren wird mit einem Lichtbogen, der mit Strom erzeugt wird, und kontinuierlich zugeführtem Schweißdraht gearbeitet. ein nicht brennbares Gas schützt die Schweißstelle. Die Inbetriebnahme eines Mig/Mag-Schweißgeräts zeigen wir hier.

Das MIG-/MAG-Schweißen ist eines der am meisten genutzten Verfahren. MIG (Metall-Inertgas-Schweißen) kommt beispielsweise bei hochlegierten Stählen, Aluminium oder Titan zum Einsatz. Es wird mit einem Strom-Lichtbogen, einem automatisch nachgeführten Schweißdraht und inertem Gas wie Argon geschweißt. Das Gas bildet um die Schweißstelle eine Schutzglocke und verhindert eine Oxidation, daher auch der Name Schutzgas-Schweißen. Dieses Verfahren zeigen wir hier genauer mit allen benötigten Komponenten und einer Schritt-für-Schritt-Anleitung auf Seite 50. MAG-Schweißen (Metall-Aktivgas-Schweißen) kommt bevorzugt bei unlegierten und legierten Stählen zum Einsatz. Hier wird mit Aktivgas geschweißt, etwa CO2. Das MIG/MAG-Schweißen lässt sich im Vergleich zu anderen Verfahren recht einfach erlernen, weshalb es auch für Heimwerker ideal ist.

MIG/MAG-Schweißen
MIG/MAG Schweißgerät
Dieses Schweißgerät eignet sich für MIG/MAG Schweißen© Jan Schönmuth

Schritt 1/9: Schweißgerät

Bei diesem Gerät handelt es sich um das Schutzgasschweißgerät Smartmig 3P des Herstellers GYS. Es wird mit normalem Hausstrom (230 V) betrieben, eignet sich zum MIG/MAG-Schweißen, zum Fülldraht-Schweißen ohne Gas und zum Elektrodenschweißen (MMA)

Schweißdraht in die Drahtzuführmechanik einsetzen
© Jan Schönmuth

Schritt 2/9: Schweißdraht einsetzen

Der Schweißdraht wird im Schweißgerät montiert. Der Draht wird in die Drahtzuführmechanik eingesetzt und etwa 15 cm durchgeschoben.

Andruckrolle für Schweißdraht aufsetzen
© Jan Schönmuth

Schritt 3/9: Andruckrolle aufsetzen

Die obere Andruckrolle wird nun aufgesetzt...

Schweißdraht einstellen
© Jan Schönmuth

Schritt 4/9: Schweißdraht vorspannen

...und der Draht vorgespannt

Schweißdraht in das Schlauchpaket einführen
© Jan Schönmuth

Schritt 5/9: Schweißdraht in Schlauchpaket einführen

Der Schweißdraht wird in das Schlauchpaket eingeführt. Das Schlauchpaket wird anschließend mit dem Schweißgerät verschraubt. Beim Verschrauben ist darauf zu achten, dass nichts verbogen wird und alles korrekt an seinem Platz sitzt.

Gasdruckregler
© Jan Schönmuth

Schritt 6/9: Gasdruckregler

Der Gasdruckregler wird fest mit der Gasflasche verschraubt. Benutzen Sie dazu einen Maulschlüssel und keine Rohrzange.

Geräteeinstellung wählen
© Jan Schönmuth

Schritt 7/9: Schweißgerät einstellen

Je nach Material und Schweißdrahtstärke wählen Sie die Geräteeinstellung nach Angaben des Herstellers.

Schweißnaht in Position bringen
© Jan Schönmuth

Schritt 8/9: Schweißdraht in Position bringen

Schalten Sie das Gerät ein und betätigen Sie den Schalter am Griff des Brenners so lange, bis der Draht vorn am Brennerhals heraussteht. Schneiden Sie den Draht mit etwa 15 mm Überstand zur Gasdüse ab.

Masseklemme anbringen
© Jan Schönmuth

Schritt 9/9: Masseklemme anbringen

Die Masseklemme an das Werkstück anklemmen, damit Strom zwischen Schweißgerät und Werkstück fließen kann. So wird der Lichtbogen erzeugt, der letztendlich das Verschweißen ermöglicht.

Alles über Schutzgas

Zum Schweißen benötigen Sie sogenanntes Schutzgas. Das gas schützt die glühende Schweißnaht vor Oxidation beim Schweißvorgang. Dadurch wird eine gleichmäßige Schweißnaht ohne Lufteinschlüsse gewährleistet. Die Faustregel für den Gasdurchfluß ist 10 l/min pro 1 mm Drahtquerschnitt. in unserem Beispiel verwendeten wir 0,8-mm-Draht, also 8 l/min.

Welches Gas wofür und wo kaufen?

Für die verschiedenen Schweißverfahren und Metalle benötigt man unterschiedliche gase. Die gasfl aschen gibt es in den meisten Baumärkten, bei gashändlern oder im Onlinhandel als Tauschflaschen, zum Mieten oder Kaufen. 

• Schwarzstahl (S235Jr): Corgon 18 Gas 

• Edelstahl (v2a/v4a): Argon 4.6 Gas 

• Aluminium (alMg3): Argon 4.6 Gas

MIG/MAG-Schweißen: So geht‘s

Durch das Metall-Schutzgas-Schweißen lassen sich fast alle schweißgeeigneten Werkstoffe verbinden. Mit ein wenig Übung können Selbermacher schnell gute Ergebnisse erzielen

Entscheidend für die Qualität der Schweißnaht ist eine konstante Zuführung des Schweißdrahts, ein gleichbleibender Gasstrom sowie ein stabiler und ruhiger Lichtbogen zwischen dem Schweißdraht und dem Werkstück. Der Drahtvorschub wird per Knopfdruck gesteuert. Um das MAG-Schweißen zu üben, empfehlen wir ein paar „Raupen“ zu schweißen, also einfach ein paar gerade Schweißnähte nebeneinander auf ein Stück Stahl aufzubringen („Auftragschweißen“). So können Sie sich an die passende Geschwindigkeit und den richtigen Abstand der Schweißdüse zum Werkstück herantasten, bis die Raupen schön gleichmäßig werden. Im nächsten Schritt können Sie dann, wie unten gezeigt, zwei Werkstücke plan miteinander verschweißen oder ein T-Stück aus zwei Teilen erstellen.

Praxis: MIG/MAG-Schweißen, so geht’s
Zunder entfernen
© Jan Schönmuth

Schritt 1/7: Oberfläche bearbeiten

Die Oberfläche der Werkstücke kann man mit einem Winkelschleifer von der Oxidationsschicht (Zunder) befreien, um Spritzern und Unregelmäßigkeiten beim Schweißen entgegenzuwirken.

Masseklemme anbringen
© Jan Schönmuth

Schritt 2/7: Masseklemme anbringen

Vor dem Schweißen muss das Werkstück unter Spannung gesetzt werden. Dazu das Massekabel anklemmen. Dies ist unbedingt notwendig, da der Schweißstrom sonst nicht fließen kann.

Massenklemme an Schweißtisch
© Jan Schönmuth

Schritt 3/7: Massklemme an Schweißtisch

Die Masseklemme wird an das zu verschweißende Material geklemmt. Wenn das Werkstück allerdings auf einem metallenem Schweißtisch liegt und Kontakt hat, reicht es, den Tisch mit Masse zu belegen.

Schweißpunkte setzen
© Jan Schönmuth

Schritt 4/7: Schweißpunkte setzen

Die beiden zu verschweißenden Werkstücke werden nun in der endgültigen Position zusammengeheftet, das heißt mit Schweißpunkten an beiden Enden fixiert.

Schweißen braucht Übung
© Jan Schönmuth

Schritt 5/7: Schweißen braucht Übung

Schweißen braucht Übung und eine ruhige Hand. Halten Sie den Brenner in einem Winkel von 80° in Richtung der Bewegung und einem Abstand von 15 mm zwischen Werkstück und Gasdüse.

Schweißraupe abschleifen
© Jan Schönmuth

Schritt 6/7: Schweißnaht abschleifen

Nach Abkühlen des Werkstücks schleift man die Naht (auch Raupe genannt) und den umliegenden Bereich mit einem Winkelschleifer und einer Fächerscheibe ab.

Schweißnaht abgeschliffen
© Jan Schönmuth

Schritt 7/7: Abgeschliffene Schweißnaht

Die Schweißnaht sollte glatt, sauber und von Rückständen befreit sein. Will man eine ebene Fläche erhalten, muss die Naht entlang der Kanten erhaben sein. Anschließend abschleifen.

Elektroden-Schweißen

Bei dieser Methode wird mit einer Schweißelektrode gearbeitet. ein Lichtbogen schmilzt die Elektrode ab, dabei entsteht die Schweißnaht.

Beim Elektrodenschweißen brennt ein elektrischer Lichtbogen zwischen dem unter Spannung gesetzten Werkstück und einer Elektrode, wobei die Elektrode Stromleiter und abschmelzender Schweißdraht zugleich ist. Beim Schweißen mit der Elektrode bildet sich durch das Abbrennen der Ummantelung eine schützende Gasglocke und eine Schlackeschicht auf der Schweißnaht. Dadurch ist sie vor Oxidation und äußeren Einflüssen abgeschirmt. Die Stromstärke richtet sich nach dem Durchmesser der Elektrode: je dicker diese ist, desto höher muss die Stromstärke (Ampere) eingestellt werden. Die genauen Werte sind bei dem hier verwendeten Schweißgerät (GYSMI E160 von GYS, etwa 250 Euro) auf dem Gehäuse angegeben.

Elektroden-Schweißen
Einstellungen für Schweißstrom
© Jan Schönmuth

Schritt 1/4: Schweißstrom einstellen

Die Angaben des Herstellers für den Schweißstrom in Bezug auf die Elektrodenstärke ist in diesem Fall auf das Gerät gedruckt und eine gute Orientierung. Bei Bedarf eine Feinjustierung durchführen.

Massekabel anschließen
© Jan Schönmuth

Schritt 2/4: Massekabel anschließen

Das Massekabel und das Handstück mit dem Elektrodenhalter müssen vor Gebrauch nach Herstellerangaben angeschlossen werden. Der E-Halter wird auf den Minuspol und die Masse auf den Pluspol gelegt.

Stabelektroden
© Jan Schönmuth

Schritt 3/4: Die Stabelektroden

Schweißelektroden bestehen aus ummanteltem Metall. Dieser Mantel brennt beim Schweißvorgang ab und setzt Gase frei. Diese sorgen wie beim MIG/MAG-Verfahren dafür, dass keine Lufteinschlüsse entstehen. Je nach zu verschweißendem Material gibt es Elektroden für verschiedene Stahlarten sowie für Gusseisen.

Verschiedene Stabelektroden
© Jan Schönmuth

Schritt 4/4: Verschiedene Stabelektroden

Es gibt Stabelektroden zum Verschweißen verschiedener Werkstoffe in unterschiedlichen Stärken – von 1,6 bis 4 mm Durchmesser. Übliche Größen sind hier 2,5 und 3,2 mm. Hier im Bild: Elektroden für Normal und Edelstahl von GYS.

Elektroden-Schweißen: So geht‘s

Diese Methode, auch E-Handschweißen genannt, ist eines der ältesten und im heimbereich verbreitesten Schweißverfahren. Die Technik ist relativ günstig und für Einsteiger gut zu erlernen.

Die Stabelektrode wird in einen Elektrodenhalter eingespannt und der Strom am Schweißgerät passend zur Elektrodenstärke eingeschaltet. Durch kurzes Antippen der Elektrode auf das Werkstück mit sofortigem Wiederabheben einsteht ein Kurzschluss, der den Lichtbogen zündet. Dieser bleibt bestehen, wenn Sie die Elektrode etwa 5 mm über dem Werkstück halten. Auch hier sollte man ein wenig üben, bevor man an ein konkretes Projekt geht. Nehmen Sie ein Stück Blech und schweißen Sie einfach ein paar Raupen. Setzen Sie die Elektrode auf das Blech, während der Lichtbogen besteht, und führen Sie sie mit sanftem Druck entlang der zu schweißenden Stelle. Sie werden fühlen, wie die Elektrode abbrennt und in welchem Tempo Sie nachführen müssen. Falls die Elektrode einmal festbacken sollte, also am Metall kleben bleibt, müssen Sie schnell reagieren und die Elektrode entfernen, da das eine große Belastung für das Schweißgerät ist und es Schaden nehmen könnte.

Praxis: Elektroden-Schweißen
Stabelektrode in den Elektrodenhalter klemmen
© Jan Schönmuth

Schritt 1/8: Stabelektrode in den Elektrodenhalter klemmen

Die Stabelektrode wird in einem Winkel von 90º in den Elektrodenhalter geklemmt.

Werkstück "heften"
© Jan Schönmuth

Schritt 2/8: Werkstück heften

Die zu verschweißenden Werkstücke werden ausgerichtet und durch Schweißpunkte fixiert. Es können nahezu alle Metalle geschweißt werden.

Mit Elektroden schweißen
© Jan Schönmuth

Schritt 3/8: Schweißen mit Elektroden

Halten Sie die Stabelektrode im Winkel von 75 Grad zum Werkstück und verschweißen Sie dieses unter stetigem Nachführen der Elektrode.

Werkstück auskühlen lassen
© Jan Schönmuth

Schritt 4/8: Werkstück auskühlen lassen

Das verschweißte Material sollte kurz abkühlen, bevor Sie vorsichtig mit der Nachbereitung der Naht mit Schlackehammer und Bürste starten.

Schlacke abschlagen
© Jan Schönmuth

Schritt 5/8: Schlacke abschlagen

Mit einem Schlackehammer entlang der Schweißnaht die Schlacke abschlagen. Beim Abkühlen kann die Schlacke auch selbstständig abplatzen.

Schweißnaht reinigen
© Jan Schönmuth

Schritt 6/8: Schweißnaht reinigen

Mit einer Drahtbürste wird die Schweißnaht von den allerletzten Schlackerückständen befreit, so dass die Naht dann schön glatt ist.

Stoßnaht
© Jan Schönmuth

Schritt 7/8: Stoßnaht

Hier wurden zwei Metallteile mit einer Stoßnaht zusammengefügt

Kehlnaht
© Jan Schönmuth

Schritt 8/8: Kehlnaht

In diesem Fall wurden die Werkstücke mit einer sogenannten Kehlnaht verschweißt.

WIG-Schweißen

Das Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG-Schweißen) ist ein Schmelzschweißverfahren, das sehr saubere Ergbnisse bringt. Die Technik ist aber schwieriger.

Wolfram-Inertgasschweißen ist universell anwendbar. Jegliches Metall das schweißbar ist, kann damit geschweißt werden. Des Weiteren ist es ein sehr sauberes Verfahren, das kaum Spritzer und nur wenig Schadstoffe erzeugt. Ein Nachteil ist, dass es ein schwierig zu meisterndes Schweißverfahren ist und in der Regel sehr viel Übung voraussetzt. Wer aber oft schweißt und Edelstahl oder Aluminium in hoher Qualität verarbeiten möchte, für den ist es fast schon ein Muss. Der Lichtbogen brennt frei zwischen der Wolfram-Elektrode und dem Werkstück. Der Lichtbogen wird durch ein Gas (etwa Argon) geschützt. Der Schweißzusatz wird als Schweißstab stromlos und mit der Hand zugeführt. Den Brenner ist in einem Winkel von 80° und der Schweißdraht in einem Winkel von 15° zum Werkstück zu halten.

So geht WIG-Schweißen
WIG-Schweißgerät
© Jan Schönmuth

Schritt 1/7: Schweißgerät für WIG-Schweißen

Mit dem gleichen Gerät, mit dem wir bereits mit Elektroden geschweißt haben (GYSMI E160 von GYS), kann man auch WIG-Schweißen. Dazu werden die Grundeinstellung und die Stromstärke verändert und zusätzlich Argon-Gas angeschlossen.

Brenner für WIG-Schweißen
© Jan Schönmuth

Schritt 2/7: Brenner für WIG-Schweißen

Statt dem Elektrodenhalter wird ein Brenner angeschlossen.

WIG-Schweißen
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Schritt 3/7: WIG-Schweißen

Die Werkstücke werden unter dem Lichtbogen mit einem Schweißzusatz verschweißt. Den Brenner dabei im 80°-Winkel und den Schweißzusatz im 15°-Winkel zum Werkstück halten. Die Naht in Richtung des Schweißstabs auftragen, im Bild von links nach rechts.

WIG-Schweißvorgang
© Jan Schönmuth

Schritt 4/7: WIG-Schweißvorgang

Das aufgeschmolzene Material des Werkstücks und der Schweißzusatz verbinden sich und das Ergebnis sollte eine gleichmäßig dicke Naht sein.

Anschleifen der Elektrode
© Jan Schönmuth

Schritt 5/7: Wolframelektrode vorbereiten

Die Wolframelektrode wird zentrisch und längs zur Spitze an der Schleifmaschine angeschliffen. Dies garantiert einen gerichteten und gleichmäßigen Lichtbogen.

Schweißzusätze
© Jan Schönmuth

Schritt 6/7: Schweißzusätze

Je nach Material benötigen Sie verschiedene Schweißzusätze. Hier sehen Sie Schweißstäbe in Stahl und Edelstahl von 1,6–2,5 mm Durchmesser.

Wolframelektrode
© Jan Schönmuth

Schritt 7/7: Wolframelektrode

Bei der verwendeten Wolframelektrode mit 2,4 mm Durchmesser hat die Spitze eine Länge von etwa 5 mm und 30 Grad Schliffwinkel. 

Stromspannung und Gasmenge

Hier ein Beispiel mit einer Wolframelektrode mit 2,4 mm Durchmesser:

Material: Edelstahl - Spannung: 20-90 Ampere - Gasmenge l/min: 6,5-7,5 l Argon

Die richtige Schutzausrüstung

Für eine gute Sicherheitsausrüstung und die passende Ausstattung des Arbeitsplatzes zum Schweißen kommen schnell etwa 250 Euro Anschaffungskosten zusammen. Dann ist man aber perfekt ausgerüstet zum MIG/MAG -, WIG- oder Elektrodenschweißen.

Richtig Schweißen setzt nicht nur Übung und Erfahrung, sondern auch die passende Schutzausrüstung voraus. Achten Sie immer darauf, dass Sie selbst und Ihre Umgebung ausreichend geschützt sind. Gerade die richtige Arbeitsplatzausstattung ist für ein gesundes und erfolgreiches Arbeiten unverzichtbar.

Augen- und Gesichtsschutz

Beim Elektroschweißen werden Lichtstrahlen im sichtbaren, ultravioletten und infraroten Bereich ausgesendet. Bei längerer Einwirkung schädigen diese dauerhaft die Augen. Das sichtbare Licht blendet und das ultraviolette Licht führt zu Hornhautschäden („verblitzen“). Die Infrarotstrahlung führt durch ihre Wärmewirkung zum „Augenstar“. Neben den Augen sollte unbedingt auch das Gesicht vollständig vor der intensiven UV-Strahlung geschützt sein. Dazu empfehlen wir, beim Elektroschweißen statt einer Schweißerbrille einen Schweißhelm (zum Beispiel den Speedglas 100S-10 von 3M, etwa 130 Euro) oder einen Schutzschirm zu tragen.

Der Schweiß-Arbeitsplatz

Schweißerhandschuhe sind ebenfalls ein Muss. Sie schützen vor kurzzeitigem Aufflammen und anderen Risiken, die beim Schweißen, Grob- oder Feinschleifen entstehen. Die Handschuhe sind aus Leder und haben eine lange Stulpe. Die Materialbeschaffenheit von Leder eignet sich perfekt zum Schutz beim Schweißen. Zusammengeschweißte Stücke können Sie mit Schweißerhandschuhen unmittelbar nach dem Schweißen anfassen, ohne dass es zu heiß wird. Tragen Sie Bekleidung aus Baumwolle und eine Lederschürze, keine Kleidung aus Kunstfasern – die kann bei Funkenflug schmelzen. Besser ist ein Schutzanzug. Ebenso sollte immer ein Atemschutz getragen werden. Und wenn die Schweißarbeiten nicht im Freien gemacht werden, muss man für eine gute Belüftung sorgen oder eine Absauganlage installieren. Sicherheitsschuhe sind obligatorisch, genauso wie ein schnell erreichbarer Feuerlöscher. Besucher oder Helfer müssen die gleiche Schutzausrüstung tragen, denn auch Besucher sind einer Gefahr ausgesetzt.

Sicherheitsausrüstung
Schweißtisch
© Jan Schönmuth

Schritt 1/2: Schweißtisch

Ein Schweißtisch ist beim Schweißen hilfreich und praktisch. Die Metalloberfläche hat viele Vorteile. Sie ist robust, feuerfest, plan – und kann mit der Masse belegt werden.

Schutzausrüstung
© Jan Schönmuth

Schritt 2/2: Schutzkleidung

Schutzausrüstung ist unumgänglich, um Verletzungen und Verbrennungen sowie das Verblitzen der Augen zu vermeiden. Schweißhelm von 3M für etwa 130 Euro, Arbeitshandschuhe Granada von Hase, rund 20 Euro.

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