Schweißtechnik: Grundlagen, Anwendungen und Technologien
Grundsätzlich handelt es sich beim Schweißen um technische Fertigungsverfahren, welche zur Hauptgruppen “Fügen” gezählt wird. Durch den Einsatz der Schweißtechnik lassen sich mittels der Zuführung von hoher Hitze zwei oder mehrere Teile miteinander verbinden. Das Schweißen selbst unterliegt international gültigen Normen sowie einige fest etablierten Technologien, welche ein Höchstmaß an Effizienz und Qualität sicherstellen sollen.
Verschiedene Anwendungsmöglichkeiten
Die geltende Norm für das Schweißen ist die DIN ISO 857-1. Hier ist klar definiert, dass es sich bei der Fertigungstechnik im Kern um das unlösbare Zusammenführen (Fügen) von verschiedenen Bauteilen durch den Einsatz von Wärme und Druck handelt. Dabei spielt ist primär keine Rolle, ob zu diesem Zweck sogenannte Schweißzusatzwerkstoffe verwendet werden. Diverse Schmelzschweißverfahren kommen immer dann zu Anwendung, wenn metallische Materialien miteinander verbunden werden sollen. Gleiches gilt für Glas bzw. Glasfaser sowie für thermoplastische Kunststoffe.
Der Zweck des Schweißens
Eine wesentlich und ebenso wichtige Unterscheidung wird beim Verbindung- und dem Auftragsschweißen vorgenommen. Vor diesem Hintergrund wird das Verbindungsschweißen zum Beispiel auf Basis der Norm DIN 8580 für Werkstücke verwendet. So findet häufig eine Verwendung bei einer Rohrlängsnaht statt. Das Auftragsschweißen beschreibt das Beschichten eines bestimmten Werkstücks. Wird hierbei festgestellt, dass der Grund sowie der Auftragswerkstoff artfremd sind, findet beim Auftragsschweißen eine weitere Unterscheidung von Plattierungen, Panzerungen und Pufferschichten statt. Zunehmend häufiger findet die Bezeichnung Bahnschweißen Verwendung. Diese technische Modifikation des Schweißens kommt immer dann zum Einsatz, wenn das Fertigungsverfahren durch Roboter angewendet wird.
Besonderheiten beim Schmelzschweißverfahren
Das Schmelzschweißverfahren wird stets ohne Anwendung von Kraft oder einem Schweißzusatz angewendet. Wichtig dabei ist, dass sich der Schmelzfluss auf ein örtlich begrenztes Areal beschränkt. Darüber hinaus ist es in diesem Zusammenhang wichtig, dass das Material nach dessen Abkühlung keine anderen Eigenschaften als vor dem Erhitzungsvorgang aufweist. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise eine Vielzahl unterschiedliche Metalle, Thermoplaste und/oder Glas effektiv miteinander verschweißen. Um ideale Voraussetzungen für das Schmelzschweißverfahren zu schaffen, kann optionales Zubehör etwa in einem Onlineshop für Schweißtechnik & Schweißen käuflich erworben werden.
Sollte das Schmelzschweißverfahren für Stahl angewendet werden, gilt es den Kohlenstoffgehalt des Werkstoffs zu berücksichtigen. Liegt sich bei maximal 0,22 Prozent, ist eine dauerhafte Schweißverbindung problemlos möglich. Legierte und höherfestige Stähle bedürfen zusätzlicher Maßnahmen, wie zum Beispiel langsames Abkühlen, Vorwärmen oder Spannungsarmglühen. Hierdurch werden Rissbildungen sowie Brüche dauerhaft vermieden. Andernfalls für andere spezielle Schweißverfahren angewendet werden.
Der Lichtbogen beim Schweißen
Der beim Schweißen zu beobachtende Lichtbogen entsteht durch eine elektrische Entladung, welche zwischen der Schweißelektrode und dem Werkstück entsteht. Zu diesem Zweck ist ein ausreichend hoher Spannungsimpuls zwingend erforderlich. Ein solcher entsteht im Rahmen der sogenannten Kontaktzündung bzw. wenn die Schweißelektrode auf der vorliegende Material getippt wird. Der Lichtbogen erzeugt eine Temperatur mehreren tausend Grad Celsius, wodurch die Verschmelzung unterschiedlicher Werkstücke über einen langfristigen Zeitraum gelingt. Grundsätzlich spielen die Materialeigenschaften sowie die eventuelle Erfordernisse von Zusatzwerkstoffen eine entscheidende Rolle.