MIG/MAG-Schweißen: Verfahren und Anwendungsbereich

 

 

Beim MIG/MAG Schweißen wird zwischen Elektrode und Werkstück durch Kurzschluss ein Lichtbogen erzeugt.

Die daraus resultierende Wärme bringt eine aufgespulte Drahtelektrode zum Abschmelzen, wodurch eine solide Schweißnaht zwischen den beiden Werkteilen entsteht. Die abschmelzende Drahtelektrode wird mit einem Motor kontinuierlich nachgeführt und mithilfe des Kontaktrohrs direkt an die Schweißstelle herangeführt.

Das Schutzgas – sei es aktiv (wie beim MAG Schweißen) oder inaktiv (wie beim MIG Schweißen) – umströmt den Lichtbogen und schützt so das Schmelzbad vor atmosphärischen Einflüssen.

MIG/MAG: Schweißkurs für Einsteiger

Für die MIG/MAG-Schweißkurse für Einsteiger gibt es absolut keine Voraussetzungen, deshalb kann sie wirklich jeder belegen, der Interesse am Thema Schweißen hat und am Ende eines Kurses einfache Teile zur Verwendung im Privatbereich herstellen möchte.

MIG/MAG-Schweißen Teil 1 – Grundlagen

MIG/Mag-Schweißen Teil 2 – Schweißen einer Punktnaht

MIG/MAG-Schweißen Teil 3 – Intervallschweißen

Alles nochmal zum Nachlesen

Auch in der Hobby-Restaurations-Werkstatt darf spätestens bei anstehenden Karosseriearbeiten ein Schutzgasschweißgerät nicht fehlen. Es ist zumindest die einfachere Form des Schweißens, Autogen- oder WIG Schweißen erfordert schon etwas mehr Übung.

Das sogenannte MIG-MAG Schweißverfahren wird vor allem bei dem Verschweißen von unlegiertem und niedrig legiertem Stahl, aber auch Aluminium, Kupfer oder NE-Metallen eingesetzt.

MIG steht als Abkürzung für Metall Inert Gas und bedeutet im Prinzip, dass das austretende Gas während des Schweißvorgangs das Schmelzbad vor dem Einfluss von Sauerstoff und somit vor der Oxidation schützt. MAG verweist auf die Verwendung eines aktiven Gases.

 

Wissenswertes zum Schutzgas

 

Was würde allerdings passieren, wenn man das Gas vergisst?

Fehlt das Gas, bildet sich ein Schweißpunkt mit einer sichtbaren Blasenbildung in der Schmelze, die sich mit dem Sauerstoff aus der Luft verbindet. Der Punkt wird extrem spröde und brüchig. Im Zentrum dieses Schweißpunktes beginnt der Punkt auf Dauer Feuchtigkeit anzureichern und damit zu rosten. Übrigens geschieht dies auch bei zu wenig Gaszufuhr.

 

Verfahrensweise des MIG/MAG-Schweißens

 

Bei dem Schutzgasschweißverfahren, so umgangssprachlich der Begriff für das MIG Schweißen, wird ein feiner Draht über eine Motorsteuerung durch einen flexiblen Schlauch zu dem Schweißbrenner geführt.

An das Werkstück wird ein Massekabel angelegt und der Lichtbogen über eine Kontaktzündung mittels des dünnen Drahtes gezündet. Der Draht dient also als Drahtelektrode. Es entsteht ein Magnetfeld mit einer induktiven Spannung. Es entsteht zwischen den beiden Polen – dem Blech als Masse und dem Draht als Pluspol – ein Austausch von Ionen in Richtung Masse und Elektroden in Richtung des Schweißdrahtes.

An der Spitze des Schweißdrahtes entsteht durch die Einschnürkraft ein Lichtbogen und die Schmelze für den Schweißvorgang.

Der Unterschied zwischen MIG und MAG Schweißen liegt lediglich in der Verwendung des Gases und dem einzusetzenden Draht. Das Gerät ist in der Regel für beide Verfahren geeignet.
Es gibt bei MIG und MAG Geräten unterschiedliche Preisklassen, man sollte jedoch bei häufigem Gebrauch auf ein hochwertigeres Gerät zurückgreifen.

Firma Merkle, der Hersteller dieses Gerätes aus dem mittleren Segment, vermietet solche Geräte und bietet auch Schulungen zu MIG und MAG Schweißgeräten an.

Der Unterschied zu billigen Baumarktgeräten fällt sehr bald auf. So lassen sich wesentlich mehr Einstellungen vornehmen, um eine perfektere Schweißnaht oder Punktnaht zu erhalten. Es lassen sich auch Intervall-Schaltungen einstellen, die eine gleichmäßige Punktnaht ermöglichen.

 

Die perfekte Schweißnaht

 

Was bedeutet aber die perfekte Schweißnaht oder der perfekte Schweißpunkt und wie erreicht man diesen?

Bevor man mit dem Schweißen beginnt und mit dem Gerät noch nicht so vertraut ist, empfiehlt es sich einige Testpunkte zu schweißen.

An jedem Gerät lassen sich vor allem 2 Einstellungen vornehmen: die Stromstärke und der Drahtvorschub. Beide Einstellungsmöglichkeiten können sich allerdings gegenseitig beeinflussen.
Es gibt für das Schutzgasschweißen verschiedene Drahtstärken. In der Regel reicht der 0,6 mm Draht für die Anwendung bei Blechen von 0,5 – 2 mm durchaus aus.

Um die richtige Einstellung zu finden, wird bei gleichbleibendem Drahtvorschub und unterschiedlicher Spannung jeweils ein Testpunkt geschweißt. Man beginnt mit einer niedrigen Spannung und erhöht diese stückweise. Ist die Spannung zu niedrig, zündet der Lichtbogen nicht richtig und die Schmelze bleibt sehr oberflächlich und dringt nicht in das Blech ein.
Ist die Spannung zu hoch, schmort das Blech sehr schnell durch oder es bildet sich ein sehr breit verlaufender und hoher Schmelzpunkt.

Am idealsten ist ein Punkt der flach liegt und tief durchgedrungen ist. Ist der Punkt regelmäßig zerflossen und besitzt er einen leichten Krater in der Mitte des Punktes, dann ist der Schweißpunkt gelungen. Dies ist nach etwas 3-4 Sekunden bei der richtigen Einstellung der Fall. Auf der Rückseite lässt sich ein gut gesetzter Schweißpunkt an einem leichten Punkt mit einer Aura erkennen. Diese Verbindung ist stabil und hält auch stärkere Belastungen aus.

 

Schweißbrennerhaltung

 

Auch die Stellung des Schweißbrenners steht in Abhängigkeit zu dem Ergebnis. Die Schweißdüse wird beim neutralen Schweißen in einem Winkel von 90°, im Falle des stechenden Schweißens im Winkel von etwa 80° zur Schweißebene gehalten. Der Abstand beträgt in etwa das 10-fache des Schweißdrahts, also bei einem 0,6 mm Draht etwa 6 mm.
Es gibt 3 verschiedene Stellungen des Schweißbrenners. Üblicherweise verwendet man vor allem beim Punktschweißen die neutrale Stellung – der Draht wird senkrecht auf den Punkt zugeführt.

Es ergibt sich ein kleiner, runder Punkt mit einer flachen Krone. Dies wirkt sich auch bei einer gezogenen Naht ähnlich aus, die Naht ist schmal und flach und auf der Rückseite ist eine schwache Naht mit einer Aura zu erkennen.

Die zweite Technik ist die gezogene Stellung – der Brenner wird über das Blech gezogen. Hierbei entsteht ein sehr hoher Punkt mit einer tiefen Einbrennschmelze. Auch bei der gezogenen Naht ist eine hohe Naht mit einer tiefen Schmelze zu erkennen. Diese sieht man deutlich auch auf der Rückseite.

Die dritte Stellung des Schweißbrenners, als stechend bezeichnet, ist die gängigste bei der Arbeit an Karosserien. Solche Schweißnähte sieht auch die technische Abnahme am liebsten.
Bei der Punktnaht erkennt man einen flachen Punkt mit einer leichten Durchschmelze.

 

Drahtvorschub

 

Wenn nun die richtige Einstellung für die Spannung und die entsprechende Brennerhaltung gefunden ist, sollte auch der Drahtvorschub eingestellt werden. Zischt die Lichtbogenbildung bei gleichbleibendem Abstand des Brenners zum Werkstück, ist die Drahtförderung zu langsam.

Bleibt der Draht in der Schmelze kleben, ist die Drahtförderung zu schnell eingestellt.

Wichtig ist es auch die Rückbrennzeit nach dem Abbruch des Schweißens zu beobachten. Der Draht sollte nicht zu weit nachlaufen, da er ansonsten in die Schmelze eintaucht und in der Schmelze hängen bleibt.

 

Kontaktrohr Abstand

 

Maßgebend für ein gutes Schweißresultat ist ebenfalls der Kontaktrohr-Abstand. Dieser Abstand bestimmt bei dem Schutzgasschweißen den Widerstand der stromführenden Drahtelektrode. Ein zu großer Abstand des Kontaktrohrs zu dem Werkstück führt zu einer zu geringen Induktionsspannung und damit zu einem zu geringen Einbrand der Schmelze. Ist das Kontaktrohr zu nah am Werkstück, brennt sich die Schmelze zu stark ein.

Einen zu großen Kontaktrohr-Abstand erkennt man übrigens auch an einer extremen Spritzerbildung. Bei zu geringem Abstand erkennt man relativ schnell einen zu großen Abbrand.

 

Punktschweißen

 

Das Punktschweißen ist die häufigste Technik im Bereich Oldtimer-Restauration. Daher ist es durchaus ratsam, bereits beim Kauf eines MIG / MAG Schweißgeräts darauf zu achten, dass die Funktion des automatischen Punktschweißens beim Gerät auch sicher vorhanden ist. Dies ermöglicht ein präziseres Arbeiten, als ohne Punkt-Funktion. Geräte mit diesem Feature sind nicht erst in höheren Preisklassen zu finden, auch das hier gezeigte Merkle-Gerät hat selbstverständlich eine solche Punktschweißeinrichtung bereits serienmäßig. In dem Funktionsmenü findet sich die Einstellmöglichkeit für das Punktschweißen. Es lassen sich die Intervallzeiten für Brenndauer und -pausen getrennt einstellen.

Geschweißt wird wie sonst auch, nämlich stechend. Die Schweißdüse wird ohne abzusetzen entlang des zu schweißenden Bleches geführt, die Intervalle setzen automatisch die abgesetzten Punkte.

 

Intervallschweißen

 

Häufigster Anfänger-Fehler ist das Abbrechen der fließenden Bewegung während des Intervallschweißens, die Düse wird während des Pausenintervalls gestoppt oder sogar vom Werkstück abgehoben. Dies führt zu Fehlfunktionen. Richtig ist es, die Bewegung kontinuierlich weiterzuführen. Am Ende erhält man eine saubere und gleichmäßige Punktnaht. Auch bei dieser Form des Schweißens sind alle Einstellungen so vorzunehmen, dass die Punkte eine gute und stabile Verbindung herstellen. Auch hier sollten also im Vorfeld die Einstellungen der Stromstärke und der Fördergeschwindigkeit des Drahtes geprüft und justiert werden, am besten auf einem Probeblech. Schließlich muss der Schweißpunkt die idealen Eigenschaften aufweisen, wie beim regulären Punktschweißen: auf der Oberseite ein leicht erhabener Schweißpunkt mit einem kleinen Krater und auf der Unterseite ein leicht durchgedrungener Punkt mit einer Hitze-Aura.

 

Anwendungsbereich von MIG und MAG Schweißen

 

MIG / MAG Schweißen ist besonders für grobe Schweißarbeiten wie in der Automobilindustrie, im Schiffbau und ähnliche Industriezweige geeignet. Die entstehenden Schweißnähte sind grob. Während das MIG Schweißen bei nicht eisenhaltigen Metallen zum Einsatz kommt, wird das MAG Schweißen zur Bearbeitung von Stahl eingesetzt.

Diese Schweißverfahren zeichnen sich durch die besonders leichte Handhabung, eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit, hohe Abschmelzleistung und einen tiefen Einbrand aus.

 

Geschichte des MIG / MAG Schweißens

 

Das MIG Schweißen wurde um 1947 entwickelt. Damals kamen die ersten entsprechenden Geräte in den USA auf den Markt. Kurz darauf wurde auch das MAG Schweißen mit dem Aktivgas Kohlendioxid entwickelt. Heute werden zum MIG / MAG Schweißen hauptsächlich Gasgemische auf Argon-Basis verwendet mit Kohlendioxid, Helium, Sauerstoff oder auch reines Kohlendioxid.