MIG/MAG-Schweißen: Grundlagen, Parameter und Technik

Grundlagen des MIG/MAG-Schweißprozesses

Das MIG/MAG-Schweißen ist ein Prozess, bei dem ein Lichtbogen zwischen einer kontinuierlichen Drahtelektrode und dem Werkstück unter Schutzgasatmosphäre brennt. Die Arbeitsweise unterscheidet sich je nach Automatisierungsgrad:

• Halbautomatisch: Spannung, Geschwindigkeit, Stromstärke und Gasfluss werden voreingestellt; die Brennerführung erfolgt manuell.
• Automatisch: Alle Parameter sind voreingestellt und der Prozess läuft automatisiert ab.
• Robotergestützt: Alle Parameter werden durch spezifische Programme gesteuert.

Dieses Schweißverfahren wird bevorzugt für Stähle mit niedrigem und mittlerem Kohlenstoffgehalt eingesetzt.

Einfluss verschiedener Schweißparameter

• Polarität: In der Regel wird mit umgekehrter Polarität geschweißt (Werkstück am Minuspol, Draht am Pluspol). Der Pluspol erhitzt sich dabei um ca. 65 % stärker als der Minuspol.
• Lichtbogenspannung: Bestimmt die Form der Metallübertragung auf das Werkstück.
• Drahtvorschubgeschwindigkeit: Reguliert über die Stromstärke die Selbstregulierung des Lichtbogens.
• Gasart: Hat einen signifikanten Einfluss auf die Metallübertragung, die Einbrandtiefe und die Spritzerbildung.

Arbeitsmethode und Brennerführung

Der Brenner muss in einer geeigneten Position gehalten werden, um das Schmelzbad optimal zu schützen. Die Führung kann von rechts nach links oder von links nach rechts erfolgen:

• Rechts nach links: Führt zu einer höheren Schweißgeschwindigkeit und schmaleren Nähten.
• Links nach rechts: Erzeugt voluminösere Schweißnähte.

Die Brennerneigung sollte ca. 10° betragen, der freie Drahtüberstand zwischen 8 und 20 mm. Bei zu kurzem Überstand kann es zu Spritzern kommen.

Bewegungsabläufe beim Schweißen

• Linear: Bevorzugt für Standardnähte.
• Kreisbewegung: Verhindert große Einbrandkerben.
• Impulsbewegung: Vor- und Zurückbewegung für feine Nähte und hohe Eindringtiefe.
• Pendelbewegung: Geeignet für große Schweißnähte.

Aufbau einer MIG/MAG-Schweißanlage

• Transformator: Reduziert die Netzspannung auf die für das Schweißen erforderliche Spannung.
• Gleichrichter: Wandelt Wechselstrom in den für den MIG/MAG-Prozess notwendigen Gleichstrom um.
• Induktivität: Dient der Glättung des Schweißstroms und reduziert Spritzer.
• Drahtvorschub: Motorbetriebenes System, das den Draht mit konstanter Geschwindigkeit fördert.
• Gassystem: Besteht aus Gasflasche, Druckminderer, Durchflussmesser und Zuleitungen zum Brenner.
• Schweißbrenner: Führt Strom, Draht und Schutzgas zur Schweißstelle.
• Elektronische Steuerung: Ermöglicht eine präzise Prozessregelung.
• Kühlkreislauf (optional): Dient der Kühlung des Schweißbrenners.

Prozessoptimierung

Spannungsvariation: Eine Änderung der Stromstärke führt zu einer Spannungsänderung. Für Anpassungen in der Schweißtechnik muss die Drahtvorschubgeschwindigkeit korrigiert werden.

Variation der Drahtvorschubgeschwindigkeit: Dies stellt das automatische Gleichgewicht zwischen der zugeführten Energie und der Schmelzleistung sicher. Eine Verringerung der Drahtgeschwindigkeit führt zu einer deutlichen Senkung der Stromstärke und einem leichten Anstieg der Spannung.