Das MSG-Löten

Das MSG-Löten

Das Metall-Schutzgas-Löten, kurz MSG-Löten, ist ein Fügeverfahren aus der Gruppe der Hartlötverfahren. Bei Stahlblechen mit einer Stärke von weniger als einem Millimeter und bei beschichteten Stahlblechen kommt das MSG-Löten als Alternative zum MAG-Schweißen in Frage.

Seit Anfang der 1980er-Jahre findet das MSG-Löten außerdem als Produktionstechnik bei verzinkten Feinblechen Anwendung. Dabei wurden anfänglich Schweißzusatzwerkstoffe auf einer Kupfer-Aluminium-Basis verwendet. Später setzte sich die Legierung aus Kupfer und Silizium durch.

Die Vorteile des MSG-Lötens

Vom Grundprinzip her ist das MSG-Löten mit dem MAG-Schweißen vergleichbar. Einer der großen Unterschiede besteht darin, dass der Schweißzusatzwerkstoff beim MSG-Löten durch einen Lotwerkstoff ersetzt wird.

Der Lotwerkstoff besteht aus kupferhaltigen Legierungen wie CuSi3 oder CuAl8. Daneben werden mitunter Fülldrähte verwendet.

Verglichen mit dem MAG-Schweißen ergeben
sich beim MSG-Löten folgende Vorteile:

·         Die Verbindungsnaht wird ausschließlich durch den Lotwerkstoff gebildet. Gleichzeitig ist der Schmelzpunkt des verwendeten Lots niedriger als der Schmelzpunkt der Werkstoffe, die verbunden werden sollen.

Dadurch muss beim Löten weniger Energie eingebracht werden als beim Schweißen. Da ein Anschmelzen des Grundwerkstoffs vermieden wird, sinkt das Risiko von wärmebedingten Gefügeveränderungen und einem Verzug des Materials.

 

·         Zink verdampft bei einer Temperatur von rund 900 Grad Celsius. Das Schweißen von verzinkten Blechen führt deshalb dazu, dass die Oberflächenbeschichtung verbrennt. Außerdem begünstigt das verdampfende Zink zusammen mit Oxiden die Bildung von Poren und Rissen.

Auch Bindefehler können auftreten. Der Lichtbogen wird ebenfalls nachteilig beeinflusst, was sich darin äußert, dass er sehr instabil brennt. Beim MSG-Löten kommen diese Problematiken kaum zum Tragen, denn durch die geringere Wärmezufuhr verdampft und verbrennt die Oberflächenbeschichtung in erheblich geringerem Umfang.

 

·         Obwohl es sich nur um eine Lötverbindung handelt, sind die Zugfestigkeiten annähernd so hoch wie bei Schweißverbindungen. Bei sehr dünnen Blechen lassen sich mitunter sogar höhere Festigkeitswerte erreichen.

 

·         Die Verbindungsnaht weist, richtig eingestellte Parameter vorausgesetzt, in aller Regel eine hohe Qualität auf. Zudem lässt sie sich sehr glatt ausformen. Die verwendeten Lotwerkstoffe schließen außerdem eine Korrosion der Lötnaht nahezu aus.

Der Lichtbogen beim MSG-Löten

Das MSG-Löten kann in allen Lötpositionen eingesetzt werden. Eine besondere Vorbereitung der Nahtkante ist in aller Regel nicht notwendig. Je nach erforderlicher Nahtausbildung wird aber entweder mit einem Kurz- oder einem Impulslichtbogen gearbeitet.

Durch den Kurzlichtbogen kann das MSG-Löten mit geringer Wärmezufuhr realisiert werden. Die geringe Leistung des Lichtbogens führt dazu, dass es im Kurzschluss zu einem Tropfenübergang kommt. Der Impulslichtbogen sorgt beim Löten von Kehlnähten für einen Übergang zwischen den Werkstoffen, der kurzschlussarm ist, sich gut steuern lässt und eine gute Überbrückbarkeit von Spalten ermöglicht.

Außerdem lassen sich mit der Impulslichtbogentechnik meist flachere Lötnähte ausbilden als beim Kurzlichtbogen.

Wichtig ist aber, dass der Grundstrom beim MSG-Löten niedrig eingestellt ist. Andernfalls besteht die Gefahr, dass die Wärmezufuhr zu groß ist und der Grundwerkstoff dadurch anschmilzt.

Die verwendeten Schutzgase beim MSG-Löten

Die Grundausstattung für das MSG-Löten besteht aus einer Schweißstromquelle, einem Schweißbrenner mit Schutzgasdüse, einem Druckminderer und einem Drahtvorschubgerät. Neben dem Draht als Lot wird außerdem ein Schutzgas benötigt. Das Standardgas beim MSG-Löten ist Argon.

Reines Argon führt allerdings nicht immer zu optimalen Ergebnissen. Aus diesem Grund kommen auch Schutzgasgemische zum Einsatz. Sie bestehen überwiegend aus Argon, enthalten zusätzlich dazu aber geringe Anteile an Aktivgasen wie Sauerstoff oder Kohlenstoffdioxid. Die Beimischung von aktiven Gasen führt unter anderem zu einem verbesserten Fließverhalten.

Die Anwendungsbereiche vom MSG-Löten

Schon eine hauchdünne, nur Bruchteile eines Millimeters starke Beschichtung mit Zink kann ein Stahlblech sehr effektiv vor Korrosion schützen. Gleichzeitig sind verzinkte Feinbleche aus preislichen Gründen ein interessantes Material.

Selbst wenn die schützende Zinkbeschichtung beschädigt wird, führt dies nicht dazu, dass das Bauteil rostet. Der Grund hierfür ist die sogenannte kathodische Schutzwirkung, die den Korrosionsschutz aufrechterhält.

Um verzinkte Feinbleche aus Stahl miteinander zu verbinden, besteht die Möglichkeit, das MAG-Schweißverfahren anzuwenden. Da das MSG-Löten aber einige wichtige Pluspunkte bietet, hat es inzwischen einen festen Platz im produzierenden Gewerbe gefunden. So ist das Schutzgaslöten aus der Automobilindustrie nicht mehr wegzudenken.

Aber auch in der Klima- und Lüftungstechnik, im Bereich der Haustechnik oder in der Bauwirtschaft wird es immer häufiger eingesetzt.

Neben dem klassischen MSG-Löten, das genutzt wird, um verzinkte Feinstahlbleche miteinander zu verbinden, stellt das sogenannte Schlöten oder Schwöten eine weitere Form des MSG-Lötens dar. Die Begriffe Schlöten oder Schwöten beschreiben die Kombination aus dem Löten und dem Schweißen.

Ein Anwendungsbeispiel ist das Fügen von einem Aluminiumblech und einem Stahlblech. Hierfür wird ein Draht verwendet, der Aluminium enthält und dem Zink beigemischt ist. Beim Verbindungsprozess schmilzt das Aluminiumblech an der Verbindungskante auf. Gleichzeitig erfüllt das flüssige Aluminium die Funktion als Lot für den Stahlwerkstoff. Im Ergebnis entsteht eine Verbindung, die dieselbe Zugfestigkeit aufweist wie das Aluminium.

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