Schweißen für/als Heimwerker: die wichtigsten Grundlagen auf einen Blick

Schweißen für/als Heimwerker: die wichtigsten Grundlagen auf einen Blick

Beim Schweißen lassen sich zwei grundlegende Verfahren voneinander unterscheiden. Das eine Verfahren ist das Press-Verbindungsschweißen, bei dem die Verbindung durch die Aufwendung von Kraft zustande kommt.

Das andere Verfahren ist das Schmelz-Verbindungsschweißen. Beim Schmelz-Verbindungsschweißen erfolgt die Verbindung ohne Kraftaufwand. Stattdessen werden die beiden Werkstücke an den Stellen, an denen sie miteinander verbunden werden sollen, aufgeschmolzen.

Die für das Schmelzen erforderliche Energie liefert eine externe Quelle. Je nach Methode und Werkstoffen wird beim Fügen mit oder ohne Zusatzwerkstoffe gearbeitet. Zwei der gebräuchlichsten Schmelzweißmethoden sind das Elektro- und das MAG-Schweißen. Diese beiden Schweißmethoden kann auch der Heimwerker in seiner Hobby-Werkstatt anwenden.

Grundsätzlich ist das Schweißen eine Tätigkeit, die Übung und Erfahrung erfordert. Zudem ist wichtig, die eigenen Fähigkeiten realistisch einzuschätzen. Andernfalls kann es schnell zu großen Schäden kommen, beim Material, im Umfeld des Arbeitsplatzes und mit Blick auf die eigene Gesundheit. Schweißarbeiten an tragenden Teilen und Schweißarbeiten in ungewöhnlichen Positionen wie beispielsweise über Kopf sind ausnahmslos dem Fachmann vorbehalten. An weniger anspruchsvolle Schweißarbeiten kann sich aber auch der Laie wagen.

Die folgende Übersicht fasst die wichtigsten Grundlagen rund ums Schweißen für/als Heimwerker zusammen:

Der Arbeitsplatz

Vorsichtsmaßnahmen, die den Arbeitsplatz und den Heimwerker schützen, sind beim Schweißen unumgänglich. Denn Hitze, Funkenflug, UV-Strahlen, giftige Dämpfe und der sehr helle Lichtbogen können zu ernsthaften Gefahren werden. Der Heimwerker sollte sich schützen, indem er feste Kleidung, geschlossene Schuhe und Handschuhe aus Leder trägt. Zusätzlichen Schutz für den Körper bietet eine Lederschürze.

Ob Kopf und Gesicht durch ein Handschild oder einen Helm geschützt werden, ist Geschmackssache. Ein Handschild ist kostengünstiger, hat aber den Nachteil, dass es die ganze Zeit über mit einer Hand gehalten werden muss.

Ein Schweißhelm mit einem Schutzglasvisier der Stufe DIN 9 kostet mehr und wird manchmal als etwas gewöhnungsbedürftig empfunden, ermöglicht dafür aber durchweg ein beidhändiges Arbeiten. Es reicht aber in keinem Fall aus, wenn der Heimwerker nur eine Schutzbrille aufzieht. Die Schutzbrille schützt zwar seine Augen, bietet aber der Gesichtshaut keinerlei Schutz vor den sehr intensiven UV-Strahlen.

Der gesamte Bereich um den Arbeitsplatz herum muss trocken, feuerfest und gut belüftet sein. Bevor der Heimwerker das Schweißgerät einschaltet, muss der den Massepol sicher am Werkstück befestigen. Damit der Lichtbogen entsteht, braucht es nämlich Stromstärken von über 100 Ampere. Ist der Massepol nicht richtig befestigt oder löst er sich, sucht sich der Schweißstrom einen anderen Weg. Für den Heimwerker kann dies lebensgefährlich werden.

Das Elektroschweißen

Beim Elektroschweißen übernimmt eine Elektrode die Funktion als Anode, also als Pluspol. Das Werkstück dient als Kathode und somit als Minuspol. Eine Klemme verbindet den einen Pol mit einem blanken Teil des Werkstücks. Der andere Pol wird mit dem Elektrodenhalter verbunden.

Wird der Elektrodenhalter nun so an die Schweißstelle geführt, dass sich das Werkstück und das Ende der Elektrode berühren, kommt es zu einem Kurzschluss und der Lichtbogen wird entzündet. Die gebündelte Energie im Lichtbogen lässt sehr hohe Temperaturen entstehen.

Diese Hitze bewirkt, dass die Werkstücke aufgeschmolzen werden. Gleichzeitig schmilzt auch die Elektrode ab. Die geschmolzenen Werkstoffe verbinden sich daraufhin miteinander und nach dem Erkalten sind sie fest und untrennbar zusammengefügt.

Der Wechselstrom aus der Steckdose hat eine hohe Spannung bei niedriger Stromstärke. Für das Elektroschweißen braucht der Heimwerker ein Schweißgerät, das diesen Wechselstrom in einen Wechselstrom mit niedriger Spannung bei hoher Stromstärke umwandelt. Dies ist entweder durch einen Schweißtransformator oder einen Inverter möglich.

Ein Schweißtrafo ist vergleichsweise kostengünstig, allerdings oft etwas unhandlich. Der kleinere und leichtere, aber auch teurere Inverter steuert den Strom elektronisch und sorgt damit für einen sehr gleichmäßigen Lichtbogen.

Die Schweißelektroden

Bei den Schweißelektroden handelt es sich um ummantelte Metallstäbe. Durch die Ummantelung entstehen beim Schweißvorgang Gase, die den Lichtbogen stabilisieren und verhindern, dass die Schweißnaht oxidiert. Außerdem wirkt die Ummantelung der Bildung von Blasen entgegen.

Wenn die Ummantelung schmilzt, entsteht eine Schlacke. Diese Schlacke verringert die Oberflächenspannung des Werkstoffs, bindet Verunreinigungen und trägt zu einer gleichmäßigen Abkühlung bei. Die gängigsten Schweißelektroden sind Rutil-Elektroden. Sie entzünden leicht, brennen sauber ab und lassen sich als Schlacke einfach entfernen.

Das MAG-Schweißen

Das Kürzel MAG-Schweißen steht für Metall-Aktiv-Gas-Schweißen. Beim MAG-Schweißen sorgt der konzentrierte Lichtbogen für eine hohe Abschmelzleistung. Zusätzlich werden Gase eingesetzt, die den Lichtbogen, die Verbindungsstelle und die Schweißnaht vor den Einflüssen der Umgebungsluft schützen.

Da die Gase also eine Schutzfunktion haben, wird auch vom Schutzgasschweißen gesprochen. Als Gase kommen aktive Gase zum Einsatz. Das MAG-Schweißen kann sehr vielseitig genutzt werden. So kann der Heimwerker sowohl dünne Bleche mit einer Stärke ab 0,5 mm als auch dickere Metallplatten, Stäbe und Rohre fest und stabil miteinander verschweißen.

Ein Schweißgerät für das MAG-Schweißen muss mit einem Strom- und einem Gasanschluss ausgestattet sein. Durch ein Schlauchpaket gelangen das Gas und die Drahtelektrode zum Brenner.

Am Brenner stellt eine aufgesteckte Düse den gleichmäßigen Gasfluss sicher, die Gasmenge reguliert der Heimwerker dabei am Druckventil. Um die Gaszufuhr und den Elektrodennachschub zu starten, drückt der Heimwerker den Schalter an seiner Pistole. Wenn der Brenner und die Masseelektrode mit Strom versorgt werden, bewirkt der Strom, dass der Schweißdraht in kleinen Tröpfchen schmilzt und an die Schweißstelle transportiert wird.

Für eine solide und haltbare Schweißverbindung sind ein konstanter Fluss von Gas und Strom sowie die richtige Vorschubgeschwindigkeit der Drahtelektrode wichtig. Der Heimwerker sollte deshalb mit mittlerer Einstellung beginnen und die Einstellungen dann austesten. Ratsam ist außerdem, den Brenner leicht schräg und das Schlauchpaket gerade zu halten. So ist ein konstanter Nachschub des Schweißdrahts sichergestellt.

Der Schweißvorgang

Der erste Arbeitsschritt besteht darin, die Werkstücke von Rückständen wie Rost oder Farbe zu befreien und blank zu schleifen. Anschließend werden die Werkstücke in der gewünschten Position zusammengelegt und bei Bedarf fixiert.

Dann wird das Massekabel am Werkstück befestigt. Die Schweißnaht sollte der Heimwerker zunächst nur in Punkten ausführen. So kann er bei Bedarf noch Korrekturen vornehmen. Gleichzeitig verhindert die Punktschweißung, dass sich die Werkstoffe durch die Hitze des Lichtbogens verziehen.

Hat der Heimwerker die richtige Lage der Werkstücke und seine Einstellungen kontrolliert, nachdem er die Schlacke der Schweißpunkte entfernt hat, kann er die Nähte komplett durchschweißen.

Der Heimwerker hat den Schweißstrom optimal eingestellt, wenn die Schweißnaht leicht erhaben ist. Zeigt sich nach dem Entfernen der Schlacke, dass die Schweißnaht deutlich erhaben auf der Werkstückoberfläche aufliegt, war der Schweißstrom zu schwach eingestellt. Bei einem zu hoch eingestellten Schweißstrom wird zuviel Material aufgeschmolzen. Bei dünneren Werkstoffen können Löcher die Folge sein.

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