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Was ist Schweißen?

Was ist Schweißen und wie funktioniert es? Wir erklären die wichtigsten Grundlagen und Schweißverfahren

Von der Raumfahrt über den Schiffsbau bis hin zur Metallkunst und zu DIY-Projekten in Ihrem Garten: Schweißen ist das verbindende Element. Doch was genau ist Schweißen? Wie funktioniert es und welches Verfahren ist das richtige? Wir zeigen Ihnen in diesem Beitrag, was alles zum Schweißen gehört und worauf Sie beim nächsten Schweißprojekt achten sollten.

Was ist Schweißen – einfach erklärt

Das Grundprinzip des Schweißens ist überraschend einfach – auch wenn die Vielfalt der Verfahren zunächst überwältigend wirken kann. Es begegnet uns überall, etwa in Fahrzeugen, Gebäuden oder Brücken – oft, ohne dass wir es bemerken.

Schweißen ist ein Fügeverfahren, bei dem Werkstücke unter Anwendung von Wärme, Kraft oder einer Kombination aus beidem, dauerhaft verbunden werden. Je nach Verfahren wird der Grundwerkstoff an der Verbindungsstelle aufgeschmolzen. Beim Erkalten oder durch Druck entsteht eine langlebige, metallurgische Verbindung. Geschweißt wird mit oder ohne Zusatzwerkstoffe, manuell oder automatisiert. Diese Unterschiede spiegeln sich in den verschiedenen Schweißverfahren wider – vom Elektrodenschweißen bis zum Schutzgasschweißen.

Wie funktioniert Schweißen?

Nachdem wir nun geklärt haben, was Schweißen ist, geht es darum, wie es in der Praxis funktioniert. Zunächst ist eine Energiequelle erforderlich, um die benötigte Wärme für das Aufschmelzen des Metalls bereitzustellen. Doch woher kommt diese Energie?

Der Strom aus der Steckdose ist für das Schweißen nicht direkt geeignet. Deshalb passt das Schweißgerät Spannung, Stromstärke und Kennlinie so an, dass ein stabiler Schweißprozess möglich ist. Je nach Material und Verfahren lassen sich diese Parameter individuell einstellen.

Bei vielen Lichtbogenschweißverfahren wird der Lichtbogen durch kurzes Berühren der Elektrode am Werkstück gezündet. Je nach Verfahren kann die Zündung aber auch berührungslos erfolgen. Der Lichtbogen erzeugt die notwendige Wärme, die das Metall an der Fügestelle zum Schmelzen bringt. Es entsteht ein Schmelzbad, dessen Tiefe als Einbrand bezeichnet wird. Nach dem Abkühlen entsteht eine feste, dauerhafte Verbindung.

Wie entsteht ein Lichtbogen?

Wenn zwischen Elektrode und Werkstück eine hohe elektrische Spannung entsteht, bildet sich der Lichtbogen. Je nach Schweißverfahren variiert dabei die Polung von Elektrode und Werkstück. Die extreme Hitze und die hohe Spannung ionisieren dabei das dazwischenströmende Gas: Ein leitfähiger Kanal für den Stromfluss wird geschaffen. Dieser Stromfluss erzeugt eine helle, heiße „elektrische Flamme“, die das Grundmaterial zum Schmelzen bringt.

Die drei gängigsten Schweißverfahren im Vergleich: Bestandteile und die wichtigsten Unterschiede auf einen Blick

Für den Einstieg ins Schweißen reichen ein grundlegendes Verständnis der Materialien sowie handwerkliches Geschick völlig aus. Es ist allerdings hilfreich, zu wissen, dass unterschiedliche Metalle verschiedene Schmelzpunkte haben: Aluminium schmilzt bei 660 °C und benötigt beim Metall-Inertgasschweißen (MIG) ein spezielles Schutzgas. Wer dieses Basiswissen besitzt, kann mit etwas Übung hochwertige Schweißnähte erzielen.

Was benötigen Sie zum Schweißen?

Jede Schweißart erfordert das passende Equipment und das richtige Schweißgerät. Die grundlegende Ausstattung besteht dabei aus:

  • einem Schweißgerät, das zum Verfahren und Material passt
  • dem passenden Schweißbrenner
  • einem Massekabel
  • der persönlichen Schutzausrüstung (PSA) für maximale Sicherheit beim Schweißen

Je nach Schweißverfahren ergänzen Schutzgase und unterschiedliche Zusatzwerkstoffe die Grundausstattung. Daher lohnt es sich, bei der Auswahl des passenden Geräts und Zubehörs genau hinzusehen.

Das Massekabel schließt den Stromkreis, indem es das Werkstück mit dem Gerät verbindet – ohne diese Verbindung fließt kein Strom und der Lichtbogen kann nicht entstehen. Der Schweißbrenner ist auf das jeweilige Verfahren abgestimmt und sorgt dafür, dass Zusatzwerkstoff und Schutzgas gezielt an die Schweißstelle geführt werden.

Sie sind sich nicht sicher, welches Gerät für Ihr Vorhaben das richtige ist? In unserem Blogartikel zur Wahl des passenden Schweißgeräts erklären wir die Unterschiede und Einsatzbereiche ausführlich.

Die wichtigsten Schweißarten

Schweißen kann sowohl mit als auch ohne zugeführtem Schutzgas und mit abschmelzender oder nicht abschmelzender Elektrode erfolgen. Welche Schweißart Sie wählen, hängt stark vom Bauteil, Ihrer Schweißumgebung, der Nahtoptik und -qualität sowie von der Schweißgeschwindigkeit ab. Wir haben die gängigsten Verfahren kurz zusammengefasst.

Elektrodenschweißen

Das Elektrodenschweißen hat viele Namen – Lichtbogenhandschweißen, Stabelektrodenschweißen oder E-Handschweißen. Genauso vielfältig wie die Namensgebung sind auch die Einsatzszenarien. Diese Schweißart ist vergleichsweise witterungsbeständig und eignet sich für viele metallische Werkstoffe, insbesondere für Stahl, Edelstahl und Gusseisen.

Wie das Elektrodenschweißen im Detail funktioniert, sehen Sie auf unserer Website.

  • Anwendung: Stahl- und Rohrleitungsbau, Instandhaltung von Gebäuden und Infrastruktur, Schiffsbau, Reparatur von landwirtschaftlichen Geräten, Unterwasserschweißen u. v. m.
  • Material: Viele metallische Werkstoffe lassen sich mit einer passenden Stabelektrode schweißen, zum Beispiel Baustahl, Edelstahl oder Gusseisen. Bei Sonderwerkstoffen sind geeignete Elektroden und mehr Erfahrung erforderlich.
  • Vorteile: einfache Handhabung, geringe Lärmbelästigung, geringe Anschaffungskosten, hohe Schweißnahtqualität und witterungsunabhängig

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Die Ignis eignet sich ideal für das Elektrodenschweißen und überzeugt durch robuste Technik und einen stabilen Lichtbogen.

MIG/MAG

Die Prozesse MIG und MAG zählen zu den Schutzgasschweißverfahren mit abschmelzender Drahtelektrode. Beim MIG-Schweißen kommen inerte, also reaktionsträge, Schutzgase zum Einsatz. Beim MAG-Schweißen werden aktive Gase oder aktive Gasgemische verwendet. Die Auswahl des Schutzgases hängt stark vom Werkstoff und vom gewünschten Schweißergebnis ab.

Wie das Lichtbogenschweißen mit abschmelzender Elektrode funktioniert und welches Gas dabei zum Einsatz kommt, zeigen wir hier.

  • Anwendung: metallverarbeitende Industrie, Stahl-, Schiff- und Behälterbau sowie Automobilbranche
  • Material: Baustahl, Edelstahl, Aluminium und Aluminiumlegierungen. Je nach Verfahren und Schutzgas lassen sich auch Sondermaterialien wie Kupfer, Titan oder Nickellegierungen schweißen.
  • Vorteile: einfach zu erlernen, hohe Schweißgeschwindigkeit, hohe Abschmelzleistung, geringe Zusatzmaterialkosten, einfaches Zünden des Lichtbogens

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Zuverlässiges MIG/MAG-Schweißgerät: Die Fortis und die TPS/i wurden speziell auf den flexiblen Arbeitsalltag kleiner und mittelständischer Betriebe zugeschnitten.

WIG

Beim WIG-Schweißen handelt es sich um ein Schmelzschweißverfahren mit reaktionsträgen Schutzgasen. Schweißerinnen und Schweißer benötigen für dieses Verfahren eine hohe handwerkliche Fertigkeit, da der Zusatzwerkstoff in der Regel manuell hinzugefügt wird.

Die wichtigsten Grundlagen zum WIG-Schweißprozess haben wir hier zusammengefasst.

  • Anwendung: Rohrleitungs- und Behälterbau, medizinische Technologie, Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie
  • Material: rostfreie Stähle, Aluminium- und Nickellegierungen, dünne Bleche aus Aluminium und Edelstahl
  • Vorteile: keine Schweißspritzer, hochwertige Schweißnähte (sowohl qualitativ als auch optisch), Schweißen in allen Schweißpositionen möglich, Zusatzwerkstoff nicht immer notwendig

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WIG-Schweißen in der Praxis: Die Artis ist dank ihrer kompakten Bauweise ideal für den Einstieg. Die iWave bietet im Schweißalltag maximale Kontrolle und Freiheit.

Welches Schutzgas benötigen Sie?

Die Auswahl an Schutzgasen und Gasgemischen ist groß. Der Schweißprozess und der zu bearbeitende Werkstoff bestimmen die Wahl des passenden Schutzgases.

VerfahrenSchutzgaseGasgemische
Metall-Inertgasschweißen (MIG)Argon
Helium
Argon-Helium
Metall-Aktivgasschweißen (MAG)KohlenstoffdioxidArgon-Kohlenstoffdioxid
Argon-Sauerstoff
Argon-Kohlenstoffdioxid-Sauerstoff

Sondermischungen:
z. B. Argon-Kohlenstoffdioxid-Helium-Wasserstoff
Wolfram-Inertgasschweißen (WIG)Argon
Helium
Argon-Helium
Argon-Wasserstoff

Ein häufiger Fehler beim Schweißen ist die Verwendung eines falschen oder ungeeigneten Schutzgases für das jeweilige Schweißverfahren. Das kann zu Oxidation, Porenbildung oder Spritzern führen. Bei korrekter Anwendung und richtiger Dosierung sind Schutzgase sicher – das Ergebnis ist eine stabilere und fehlerfreie Naht.

Weitere Fügeverfahren

Es gibt noch viele weitere wärmebasierte Fügeverfahren, die in unterschiedlichen Einsatzbereichen ihre Anwendung finden.

LaserschweißenEin fokussierter Laserstrahl bringt Wärme hochkonzentriert ein und erzeugt schmale, präzise Nähte mit minimalem Verzug. Typisch in der Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie sowie in der Serienfertigung.
PlasmaschweißenDieses Verfahren ähnelt dem WIG-Schweißen – jedoch schnürt eine gekühlte Gasdüse, durch die Plasmagas strömt, den Lichtbogen stark ein und bündelt die Energie auf einen kleinen Bereich. Das Plasmaschweißen eignet sich daher besonders für präzise Schweißnähte und kleine Bauteile.
ElektronenstrahlschweißenBeim Elektronenstrahlschweißen trifft ein stark beschleunigter Elektronenstrahl im Vakuum auf das Werkstück. Seine kinetische Energie wird dabei in Wärme umgewandelt, wodurch eine sehr präzise Schweißverbindung entsteht – ganz ohne Schutzgas oder Elektrode.
PressschweißenWerkstücke werden durch die Kombination aus Druck und Wärme miteinander verbunden. Die Wärme entsteht je nach Verfahren durch Reibung, elektrischen Widerstand oder Ultraschall. Der Grundwerkstoff wird nicht vollständig aufgeschmolzen. Typische Verfahren sind Widerstands-, Reib- und Ultraschallschweißen.
Hart- und WeichlötenAnders als beim Schweißen wird der Grundwerkstoff nicht aufgeschmolzen. Stattdessen wird ein Zusatzwerkstoff, das Lot, erhitzt und fließt durch Kapillarwirkung in den Spalt zwischen den gereinigten Bauteilen. Diese gezielte Erwärmung verbindet die Teile miteinander. Besonders geeignet ist das Verfahren bei dünnen Bauteilen, Leiterplatten oder empfindlichen elektronischen Komponenten.

Die perfekte Schweißnaht

Die Qualität einer Schweißverbindung zeigt sich in der Naht. Eine saubere, gleichmäßige Schweißnaht entsteht nur dann, wenn Verfahren, Gerät und Werkstoffe korrekt aufeinander abgestimmt sind. Ebenso entscheidend ist die richtige Einstellung der Schweißparameter wie Stromstärke, Spannung oder Drahtvorschub. Diese beeinflussen den Nahtaufbau, die Einbrandtiefe und das Erscheinungsbild maßgeblich. Je nach Anwendung und Beanspruchung kommen dabei unterschiedliche Schweißnahtformen zum Einsatz.

Perfekte Schweißnähte: So sehen saubere Ergebnisse beim MIG/MAG- und WIG-Schweißen aus.

Die Alternativen – Schrauben, Nieten, Kleben

Neben dem Schweißen gibt es noch weitere Möglichkeiten, Werkstoffe miteinander zu verbinden. Der Vorteil bei der Verwendung von Schrauben oder Nieten liegt darin, dass die Bauteile einfacher wieder gelöst werden können. Soll ein thermischer Verzug der Werkstoffe vermieden werden, eignet sich auch hier wiederum der Einsatz von Schrauben oder Nieten. Kleben wird vor allem dann eingesetzt, wenn unterschiedliche und leichte Konstruktionen mit dünnen Materialien zusammengefügt werden.

Die Vorteile des Schweißens liegen trotz dieser Alternativen klar auf der Hand. Der geringere Materialeinsatz spiegelt sich im Gesamtgewicht der Konstruktion wider. Zudem erzielen Sie durch unterschiedliche Schweißverfahren glattere und saubere Oberflächen. Bohrungen für Schrauben und Nieten schwächen die Struktur des Grundmaterials. Konstruktionen mit Schweißnähten sind daher stabiler, sofort belastbar und benötigen keine langen Aushärtezeiten.

Worauf Sie achten sollten – mögliche Risiken & Ihre persönliche Schutzausrüstung

Wer sich vor den möglichen Risiken des Schweißens schützen möchte, sollte auf das richtige Schweißzubehör setzen. Die Vorbereitung des Arbeitsplatzes und die Wahl der passenden Schutzausrüstung gehören ebenfalls zu den Aufgaben einer Schweißerin oder eines Schweißers. Schweißerhandschuhe, sicheres Schuhwerk, ein passender Sichtschutz sowie ein feuerfester Mantel zählen zu den wichtigsten Begleitern.


Wichtige Grundvoraussetzungen sind die wirksame Erfassung und Abführung von Schweißrauch durch geeignete Absauganlagen. Der entstehende Schweißrauch ist gesundheitsschädlich und sollte daher gemieden werden. Ein Schweißhelm mit Frischluftsystem kann sinnvoll oder erforderlich sein.
Wer zudem die Parameter am Schweißgerät optimal einstellt, kann die Rauchentwicklung reduzieren.
Die intensive UV-Strahlung des Lichtbogens
verursacht beim unachtsamen Arbeiten geschwollene,
gerötete Augen sowie Lichtempfindlichkeit.
Wiederholtes Verblitzen der Augen kann zu langfristig
schädlichen Folgen führen.
Der passende Schweißhelm
ist für ein sicheres Arbeiten daher unerlässlich.
Um sich vor den
Gefahren durch elektrischen Strom
zu schützen,
sollten Schweißfachkräfte
regelmäßig alle angebrachten Kabel – insbesondere das Massekabel (Erdungskabel) – kontrollieren.
Bereits geringe
Stromstärken
können für
den Menschen
gefährlich sein.

Fazit: Wer richtig schweißt, verbindet für die Ewigkeit

Schweißen ist weit mehr als das bloße Verbinden zweier Metallteile. Es ist ein Prozess, der Wissen über Werkstoffe, Verfahren und Wärmeeinbringung erfordert – ebenso wie handwerkliches Geschick und viel Übung. Ob Baustahl, Edelstahl oder Aluminium: Wer versteht, dass nicht jedes Verfahren für jedes Material geeignet ist, trifft bessere Entscheidungen und vermeidet kostspielige Fehler.

Denn richtig angewendet bietet Schweißen einen entscheidenden Vorteil: langlebige und feste Verbindungen, die in vielen Anwendungen schlicht nicht ersetzbar sind.

Sie haben noch Fragen? In unserem Welding Help Center finden Sie Informationen rund um das Thema Schweißen.

Schweißen ist ein Fügeverfahren, bei dem Werkstoffe dauerhaft miteinander verbunden werden. Anders als beim Hart- oder Weichlöten wird beim Schmelzschweißen der Grundwerkstoff selbst aufgeschmolzen. Je nach Verfahren entsteht mit oder ohne Zusatzwerkstoff eine langfristige, metallurgische Verbindung.

Eine feste Verbindung beim Schweißen entsteht entweder durch Einbringung von Wärme (Schmelzschweißen) oder durch Anwendung von Kraft (Pressschweißen). Um die metallurgischen Eigenschaften des Grundwerkstoffs zu verbessern, kommt häufig ein Zusatzwerkstoff zum Einsatz. Dieser wird dem Schmelzbad (geschmolzener Grundwerkstoff) hinzugefügt. Nach dem Abkühlen entsteht eine langlebige, feste Verbindung.

Nicht jedes Verfahren eignet sich für jeden Einsatz. Je nach Schweißumgebung und -geschwindigkeit, Nahtoptik und -qualität unterscheidet sich die Wahl der richtigen Schweißart. Wir haben hier die wichtigsten Schweißverfahren zusammengefasst und zeigen anhand konkreter Beispiele, wann welche Methode zum Einsatz kommt.

Beim Schmelzschweißen wird der Grundwerkstoff durch hohe Wärmeeinbringung aufgeschmolzen. Zusatzwerkstoffe können eingesetzt werden, um das Schmelzbad zu ergänzen, die Naht aufzubauen und die Eigenschaften der Verbindung gezielt zu beeinflussen. Beim Hart- oder Weichlöten bleibt der Grundwerkstoff hingegen fest, nur das Lot wird geschmolzen und auf der Oberfläche des Werkstücks aufgetragen. Die Verbindung der jeweiligen Teile erfolgt durch eine gezielte Erwärmung des Zusatzmaterials.

Welches Schweißgerät Sie benötigen, hängt ganz von Ihrem Projekt und dem dafür verwendeten Material ab. In unseren Blogbeiträgen

Bild von Mia Kuna
Mia Kuna

… hat Freude an handwerklicher Arbeit und sieht im Schweißen ein spannendes Zusammenspiel aus Technik und Können. Sie schreibt über die vielen Facetten des Schweißens mit dem Ziel, eine saubere Verbindung zu schaffen – zwischen Fachwissen und allen, die mehr darüber wissen wollen.

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