Autor: Wojciech Kaczałek

Aluminium schweißen – welches Schweißgerät soll ich wählen?

Das Schweißen von Aluminium ist kein einfacher Prozess. Es ist sehr wichtig, das richtige Gerät und zusätzliche Materialien auszuwählen, mit denen Sie hochwertige Schweißnähte schaffen können. Welches Aluminiumschweißgerät sollten Sie wählen und worauf sollten Sie bei den Arbeiten an diesem Metall achten?

Aluminiumschweißen – worum geht es hier denn eigentlich?

Aluminium ist ein Metall, das in vielen Branchen weit verbreitet ist – von Lebensmitteln, Automobilen und Luft- und Raumfahrt bis hin zum Bauwesen. Aus diesem Metall wurden unter anderem Autoteile oder Dosen hergestellt.

Woran sollte man beim Schweißen von Aluminium denken? Es ist ein ungiftiges, korrosionsbeständiges und sehr weiches leichtes Metall. Aus diesem Grund wurden andere Metalle in Form von Beimischungen oft verwendet, um seine Festigkeit zu erhöhen.

Die resultierenden Legierungen haben unterschiedliche Eigenschaften. Beispielsweise ist eine Legierung aus Aluminium und Kupfer fester und robuster. Durch das Hinzufügen von Silizium senkt den Schmelzpunkt solcher Legierung.

HANDWERKSBEDARF

BIS ZU
60%
GÜNSTIGER

MEHR SEHEN

Bevor Sie mit dem Schweißen beginnen, sollten Sie wissen, welche Legierung Sie verarbeiten werden, da einige von ihnen schwer oder sogar völlig unschweißbar sind.

Härtbare Aluminiumlegierungen können je nach Gehalt an anderen Metallen in folgende Kategorien eingeteilt werden:

  • Serie 1000 – reines Aluminium (mindestens 99 % von Aluminium),
  • Serie 2000 – Legierung mit Kupfer,
  • Serie 3000 – Legierung mit Mangan,
  • Serie 4000 – Legierung mit Silizium,
  • Serie 5000 – Legierung mit Magnesium,
  • Serie 6000 – Legierung mit Magnesium und Silizium,
  • Serie 7000 – Legierung mit Zink,
  • Serie 8000 – andere Legierungen, zum Beispiel Aluminium mit Lithium.

Kupferlegierungen sind sehr selten zum Schweißen geeignet. Die Serien 2219 und 2519 bilden eine Ausnahme. Gleiches gilt für die Legierungen aus der Serie 7000, d.h. mit Zink. Die Serien 7003, 7004, 7005 und 7039 eignen sich zur Bearbeitung mit solchen Legierungen.

Eine Reihe von Legierungen der Serien 2000 und 7000 zeichnet sich durch eine hohe Festigkeit aus. In vielen Fällen sind solche Serien die klare Wahl. Leider kann das Schweißen solcher Aluminiumlegierungen zum Brechen des Metallbauteils führen. Selbst wenn das Schweißen erfolgreich durchgeführt wird, kann es sich als trügerisch erweisen und zu zukünftigen Beschädigungen führen.

Wie soll man Aluminium lagern?

Aluminium ist sehr rostbeständig, aber das bedeutet nicht, dass es völlig korrosionsbeständig ist. Daher ist die Art der Lagerung von verschiedenen Elementen aus diesem Material sehr wichtig.

Aluminium kann sich unter dem Einfluss von Feuchtigkeit saurer oder alkalischer Substanzen verändern. Korrosion kann sich als dunkle Verfärbung oder weiße Flecken auf dem Metall manifestieren. Während dies die Festigkeit von Aluminiumkomponenten nicht beeinträchtigen sollte, kann es in der Zukunft schwierig sein, solche Verfärbungen zu entfernen.

Wie soll man aber Aluminium lagern? Es wird daher empfohlen, Elemente aus diesem Metall in einem geschlossenen Raum aufzubewahren, in dem es nicht feucht ist und keine plötzlichen Temperaturänderungen auftreten.

Selbst wenn das Aluminium nicht im Inneren aufbewahrt wird, kann das Korrosionsrisiko durch die strikte Befolgung einiger zusätzlicher Regeln minimiert werden. Aluminiumprofile oder -bleche dürfen nicht mit anderen Metallen in Kontakt kommen.

Es wäre aber am besten, wenn die Aluminiumteile nicht miteinander in Kontakt kommen. Zum Beispiel sollen die Alubleche nicht übereinanderliegen. Um Platz zu sparen, können Holz- oder Aluminiumblöcke zwischen die einzelnen Metallelemente gelegt werden. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit einer Wasserablagerung verringert und es besteht die Möglichkeit, dass sie verdunstet.

Sollte Aluminium vor dem Schweißen erhitzt werden?

Es ist nicht ungewöhnlich, dass Metalle vor dem Schweißen erhitzt werden. Dies geschieht unter anderem, um Schrumpfspannungen sowie die Härte in der Wärmeeinflusszone zu reduzieren und, vor allem, um Risse in der Schweißnaht zu vermeiden.

Das Vorwärmen erfolgt unter anderem im Falle von Stahl. Ist es beim Schweißen von Aluminium notwendig?

Diese Technik sollte bei den Aluteilen relativ selten angewendet werden. Bei der Überhitzung von Aluminium können sich die mechanischen Eigenschaften verschlechtern.

Wann sollte Aluminium vor dem Schweißen erhitzt werden? Nur, wenn Aluelemente hohen Temperaturen und Feuchtigkeit ausgesetzt wurden. Das Vorheizen auf eine Temperatur von ca. 90 Grad Celsius hilft dabei, Feuchtigkeit loszuwerden.

Welches Gas soll für das Aluminiumschweißen gewählt werden?

Beim Schweißen von Aluminium wird Schutzgas verwendet. Es wird unter anderem zur Kühlung und zum Schutz der Schweißelektrode verwendet.

Es wird empfohlen, Edelgase (Inertgase) beim Schweißen von Aluminium zu verwenden, z.B Argon. Es kann unabhängig von der Schweißposition und der Art des Lichtbogens eingesetzt werden. Eine Alternative dafür wäre eine Mischung aus Argon und Helium. Solche Mischung wird normalerweise verwendet, wenn ein außerordentlich dickeres und härteres Metall geschweißt wird.

Woran sollten Sie bei der Gasauswahl zum Aluschweißen denken? Es sollte vor allem von höchster Qualität sein und eine Reinheit von mindestens 99,5 Prozent aufweisen.

Wie bereitet man sich auf das Schweißen von Aluminium vor?

Aluminium weist einen relativ niedrigen Schmelzpunkt von ca. 660 Grad Celsius auf. Infolgedessen ist es ein formbares Metall, was nicht bedeutet, dass es leicht zu schweißen ist.

Das Metall reagiert mit Sauerstoff und formt Oxide. Dadurch ist es hart und sein Schmelzpunkt beträgt ca. 2050 Grad Celsius. Das Oxid kann die sogenannte oxidische Einschlüsse in Schweißnähten verursachen. Aufgrund dessen wird die Festigkeit der Schweißnaht geringer.

Daher müssen vor Beginn der Schweißarbeiten die zu schweißenden Elemente gereinigt werden. Zum Entfernen der Oxidflecken kann eine Stahlbürste verwendet werden.

Aluminiumelemente sollten auch von Kohlenwasserstoffverbindungen wie Ölen oder Fetten gereinigt werden. Wenn sie in das Schweißbad eintreten, verursachen sie einen Defekt in Form von hoher Porosität. Alkoholhaltige Reinigungsmittel sollen dafür nie verwendet werden. Um die Metallelemente effektiv reinigen zu können, soll man zuerst ein Entfettungsmittel, z. B. Aceton, auf das Tuch geben.

Das Aluelement soll so bald wie möglich nach der Reinigung der Oberfläche geschweißt werden. Weiß man, dass man den Schweißprozess an einem bestimmten Tag nicht beenden kann, soll kein Metallelement ohne Abdeckung gelassen werden. Jeder Metallteil soll beispielsweise mit Verpackungspapier geschützt werden.

Beim Schweißen muss die Oberfläche immer sauber gehalten werden. Achten Sie besonders auf den Gasfluss. Bei Düsen mit größerem Durchmesser soll den Gasfluss erhöht werden. Wichtig ist auch hier festzuhalten, dass Argon leichter als Luft ist. Bei Arbeiten im Freien sollte die Intensität des Gasflusses verstärkt werden, damit das Schweißen nicht von Windböen unterbrochen wird.

Welcher Draht soll für das Aluminiumschweißen gewählt werden?

Der Draht für das Schweißen von Aluminium ist eines der wichtigsten Zubehörs, das die Qualität der Schweißnaht erheblich beeinflusst. Worauf muss man bei der Auswahl achten?

Vor allem soll der Durchmesser des Drahtes, der die Tiefe und Dichte der Schweißnaht beeinflusst, in Betracht gezogen werden. Der Durchmesser sollte umso größer sein, je dicker das zu schweißende Metall ist. Es wird angenommen, dass der Durchmesser des Drahtes zum Schweißen von universell einsetzbarem Aluminium 0,8 mm bis 1 mm betragen sollte.

Bei Schweißdrähten für Aluteile ist es besonders gut zu wissen, mit welchem Legierungstyp Sie arbeiten werden. Es wird empfohlen, einen Draht zu verwenden, der langsamer erstarrt als das zu schweißende Metall. Auf diese Weise kann das Metallbruchrisiko minimiert werden.

Der Draht sollte unter Bedingungen niedriger Luftfeuchtigkeit gelagert werden, vorzugsweise in der Originalverpackung oder einer anderen Schutzbox. Nach Abschluss der Arbeiten darf es nicht im Schweißgerät verbleiben.

Aluminiumschweißen mit Inertgasen

Welches Aluminiumschweißgerät sollen Sie wählen? Schutzgasschweißgeräte (MIG/MAG) oder WIG-Schweißgeräte werden am häufigsten zum Schweißen von Alu verwendet. Die Auswahl solcher Geräte sollte unter Berücksichtigung der zu bearbeitenden Blechdicke erfolgen.

MIG/MAG-Schweißgeräte werden allgemein als Schutzgasschweißgeräte bezeichnet. Beim Aluminiumschweißen wird die Verwendung solcher Geräte hauptsächlich zum Verbinden von Metallelementen mit einer Dicke von mehr als 1 mm empfohlen.

Wie wird Aluminium mit einem Schutzgasschweißgerät geschweißt? Dafür sollen Sie ein Bindemittel in Form eines Drahtes verwenden. Der Draht wird durch den Elektrodenhalter geführt. Die Schweißnaht entsteht dank des Lichtbogens. Durch die Steuerung der Drahtvorschubgeschwindigkeit können Sie die Eindringtiefe und die Höhe der Schweißnaht entsprechend den Anforderungen auswählen.

Woran sollten Sie denken, wenn Sie ein Schutzgasschweißgerät zum Schweißen von Aluminium verwenden? Zuerst muss sichergestellt werden, ob der richtige Draht im Elektrodenhalter angewandt wird. Der Elektodenhalter sollte aus Teflon und nicht aus Metall gefertigt werden. Infolgedessen bewegt sich der Draht besser und verformt sich nicht.

Für eine höhere Präzision kann ein Vierwalzen-Drahtvorschubmechanismus zusätzlich verwendet werden.

Welches Schutzgasschweißgerät soll für das Aluminiumschweißen gewählt werden? Für den Heimgebrauch oder Ihre kleine Werkstatt ist das Schutzgasschweißgerät  Stamos Deutschland S-MIGMA-155 völlig ausreichend. Es ist ein kompaktes und einfach zu bedienendes Gerät. Im Standardset enthalten sind folgende Teile: eine Gasdüse (erforderlich beim Schweißen von Aluminium, da Schutzgas verwendet werden muss) und eine Drahtspule mit einer universellen Dicke von 0,8 mm.

Bei den professionelleren Anwendungen können Sie sich beispielsweise für das MIG/MAG-Schweißgerät – 350 A – 400 V – 2/4 Takt entscheiden. Es ist mit einem Vierwalzen-Drahtvorschubmechanismus ausgestattet und weist eine hohe Einschaltdauer bei max. Belastung von 60 % auf.

Wenn sie mit dem Schweißen noch keine Erfahrung haben, sehen Sie unseren Artikel, wo wir die beste Schweißgeräte für Anfänger zeigen, nach.

Schweißen von Aluminium mit einem WIG-Schweißgerät

WIG-Schweißgeräte werden meistens zum Schweißen von Aluminium empfohlen, wenn präzise Schweißnähte erforderlich sind, z. B. wenn dünne Alubleche miteinander verbunden werden müssen. Die zu schweißende Alubleche können sogar weniger als 1 mm dick sein. Andererseits eignen sich WIG-Schweißgeräte auch zum Schweißen von dickerem Aluminium bis zu 10 mm.

Bei der WIG-Methode wird Aluminium mit einer Wolframelektrode unter Schutzgas verschweißt. Der Prozess kann mit oder ohne Bindemittel (Draht) durchgeführt werden.

WIG AC/DC-Schweißgeräte werden besonders zum Schweißen von Aluminium empfohlen, weil es bei solchen Geräten möglich ist, mit Wechselstrom (AC) zu schweißen. Warum? Mit dieser Methode kann die Beschichtung des vorgenannten Oxids aufgebrochen werden. Infolgedessen wird die Qualität der Schweißnaht besonders hoch.

Kombi-Schweißgeräte bilden eine Alternative für WIG-Schweißgeräten. Bei dieser Art von Schweißgeräten können Sie die Betriebsart je nach Bedarf und Material ändern.

Zusammenfassung

Das Schweißen von Aluminium ist keine einfache Aufgabe, z.B. aufgrund der Bildung einer Aluminiumoxidschicht auf dem Schweißbad. Wenn Sie mit diesem Metall zu tun haben, müssen Sie sich an die richtige Oberflächenvorbereitung sowie an die richtige Auswahl von Draht und Gas erinnern.

Unabhängig davon, ob man Laien- oder Profi-Schweißer von Aluminium ist, muss man die Gesundheits- und Sicherheitsvorschriften beachten. Insbesondere soll der Arbeitsplatz vor dem Schweißprozess gesichert werden. Tragen Sie immer einen Schweißhelm!