Jeder, der die Grundlagen des Schweißens WIG-Schweißen von Aluminium mit Wechselstrom und Gleichstrom, stößt früher oder später auf einen Auftrag aus der Automobilbranche. Der Kunde bringt eine gerissene Ölwanne, eine abgebrochene Lichtmaschinenhalterung oder ein beschädigtes Getriebegehäuse eines Motorrads mit.
Es scheint eine einfache Aufgabe zu sein – man muss nur die Kante abschleifen, die Lichtbogenzündung durchführen und den Riss verschweißen. Doch schon einen Bruchteil einer Sekunde nach dem Drücken des Knopfes am Schweißbrenner erfolgt ein brutaler Zusammenprall mit der Realität. Statt eines glänzenden, silbernen Sees quillt schwarzer, beißender Rauch unter der Elektrode hervor, der Lichtbogen beginnt aggressiv zu zischen, und im geschmolzenen Metall öffnen sich riesige Krater, aus denen buchstäblich altes Öl brodelt.
Das Schweißen gebrauchter Aluminiumgussteile ist eine der undankbarsten und zugleich lukrativsten Fertigkeiten in der Werkstatt. bloßes Wissen reicht hier nicht aus. Auf der Grundlage von Werkstattpraxis und den Richtlinien des Instituts für Schweißtechnik haben wir ein umfassendes Kompendium erstellt. Bevor du dich jedoch an schwierige Gussteile wagst, stelle sicher, dass du die WIG-Schweißtechnik für Profile und Bleche perfekt beherrschst.
Warum ist das Schweißen von Aluminiumgussteilen so schwierig? (Das Problem mit Silumin)
Um den Kampf gegen ein gerissenes Getriebe zu gewinnen, musst du dessen Aufbau verstehen. Motorblöcke und Ölwannen werden niemals aus reinem Aluminium gefertigt. In der Automobilindustrie haben wir es mit Aluminiumgusslegierungen mit Silizium zu tun, die umgangssprachlich als Silumine bezeichnet werden. Der Siliziumzusatz (meist zwischen 7 % und 12 %) senkt den Schmelzpunkt der Legierung und sorgt dafür, dass das flüssige Metall komplexe Formen perfekt ausfüllt.
Aus Sicht des Schweißers bringt die Gusstechnologie jedoch ein großes Problem mit sich: Mikroporosität.
Ein Aluminiumguss ist in seiner Struktur kein massiver Block – auf mikroskopischer Ebene ähnelt er einem Schwamm, der voller Luftblasen und Kapillaren ist. Ein Motorblock, der über mehrere Jahre in einem Fahrzeug im Einsatz ist und ständigen Druck- und Temperaturschwankungen ausgesetzt ist, saugt buchstäblich heißes Motoröl und Schmiermittel in diese Poren ein.
Wenn man versucht, ein solches Bauteil zu schweißen, führt die von WIG AC/DC-Schweißgerät erzeugte Temperatur in der Größenordnung von Tausenden von Grad führt zum sofortigen Aufkochen dieser verborgenen Verunreinigungen. Das eingeschlossene Öl verwandelt sich in Gas, das mit enormer Kraft durch den flüssigen Schweißbadsee dringt, Ruß ausstößt und das Wolfram verunreinigt. Das Ergebnis ist eine schwarze, poröse und festigkeitsarme Schweißnaht. Ohne die Entfernung des Öls ist ein ordnungsgemäßes Schweißen unmöglich. Wenn Sie gerade vor der Wahl bewährter Geräte stehen, sollten Sie unbedingt unser aktuelles Ranking der WIG-Schweißgeräte prüfen.
ACHTUNG: Lebensgefahr in der Werkstatt (Phosgen und Dämpfe)
Bevor wir zum Schleifen übergehen, müssen wir ein Thema ansprechen, das eine direkte Gefahr für Ihr Leben darstellt.
- Entstehung von Phosgen:
Viele Mechaniker entfetten Risse mit gängigen Bremsenreinigern (Brake Cleaners). Wenn dieser Reiniger Chlorverbindungen (z. B. Tetrachlorethylen) enthält und nicht zu 100 % aus den Poren des Gussteils verdunstet, zersetzt er sich unter dem Einfluss der UV-Strahlung des Schweißlichtbogens. Dabei entsteht Phosgen – ein extrem giftiges Kampfgas, dessen geringste Mengen bereits zu schweren Lungenschäden führen. Verwenden Sie zum Entfetten ausschließlich reines Aceton oder chlorfreie Reiniger (auf Isopropanolbasis). - Toxizität der Dämpfe:
Verbindungen aus Aluminium und brennenden Ölen führen zum sogenannten Gießerfieber. Das Tragen einer gewöhnlichen Atemschutzmaske reicht beim Gießen bei weitem nicht aus. Ein professioneller Schweißer verwendet unbedingt Schweißhelm mit Belüftungssystem (PAPR) verwenden, bei dem Filter der Klasse TH3 garantieren, dass man mitten in der Abgaswolke saubere Luft atmet. Beachte jedoch, dass der Helm nur dich selbst schützt. Der giftige Schweißrauch aus ausgebranntem Öl verbleibt in der Werkstatt und stellt eine Gefahr für andere Mitarbeiter dar. Daher sind in solchen Fällen Schweißabsaugungen an den Schweißarmen eine zwingende Arbeitsschutzanforderung. Durch ihren Einsatz können krebserregende Dämpfe und Oxide direkt über dem glühenden Lichtbogen aufgefangen werden, bevor sie sich in der Halle ausbreiten können.
Wie bereitet man ein Gussteil für das Schweißen vor? 3 Schritte zu reinem Aluminium
Die Vorbereitung eines gebrauchten Gussteils nimmt in der Regel 80 % der gesamten Reparaturzeit in Anspruch. Wir beginnen mit einer gründlichen Reinigung des gesamten Bauteils und fahren dann mit den folgenden Schritten fort.
Schritt 1: Fräsen des Risses (Keine Schleifscheibe verwenden!)
Der Riss muss tief angefast werden (wählen Sie ein V- oder U-förmiges Fräswerkzeug). Der größte Fehler ist die Verwendung einer Standard-Schleifscheibe an einem Winkelschleifer. Die Scheibe „verschmiert“ das Metall auf der Oberfläche und verstopft die Poren, wodurch Öl darin eingeschlossen wird. Zum Anfasen von Gussteilen verwenden wir ausschließlich Hartmetall-Schaftfräser. Der Fräser schneidet scharf und reißt Späne ab, wodurch die Metallstruktur geöffnet wird.
Schritt 2: Ausdampfen des Öls (Sweating)
Mit einem Schweißbrenner erhitzen wir den abgeschrägten Bereich gleichmäßig. Unter dem Einfluss der Temperatur beginnt das in den Mikroporen eingeschlossene Öl zu verdünnen, an die Oberfläche zu treten und zu rauchen. Wir reiben diese Stelle mit Aceton ab und bürsten sie mit einer sauberen Edelstahlbürste ab. Wir wiederholen diesen Vorgang so lange, bis kein Rauch mehr aus dem Metall austritt.
Schritt 3: Blinddurchgang (Dummy Pass)
Dies ist eine fortgeschrittene und geniale Technik. Sie besteht darin, eine Lichtbogenzündung des WIG-Lichtbogens an der vorbereiteten Kante ohne hinzuzufügenden Draht durchzuführen. Wir stellen das Gerät auf eine hohe AC-Balance (starke Reinigung, z. B. 80–85 % EP) und eine niedrige Stromstärke ein. Wir führen den Lichtbogen langsam entlang des Risses und lassen dabei die positive Stromphase die verbleibenden Verunreinigungen aggressiv an die Oberfläche „herauskochen“. Dort bilden sich schwarze Asche und siliziumhaltiges „Glas“. Nach dem Abkühlen bürsten wir das Bauteil gründlich ab. Erst ein so gereinigter Riss ist bereit zum Schweißen.
Vorwärmen des Motorblocks (Pre-heating) und Masse
Eine weitere große Herausforderung ist die enorme Wärmekapazität von Gussteilen. Bei einer Lichtbogenzündung an einem kalten, 10 Kilogramm schweren Getriebe entweicht die Wärme sofort in das Innere des Blocks. Eine punktuelle Erwärmung eines kalten Gussteils führt zu einem Thermoschock und einem Schrumpfriss direkt neben Ihrer Schweißnaht.
Vor der Lichtbogenzündung muss das Gussteil gleichmäßig mit einem Schweißbrenner auf eine Temperatur von etwa 150 °C – 200 °Cerwärmt werden.
Expertentipp: Gussteile mit komplexen Formen leiten den Strom schlecht. Um ein „Wandern“ des Lichtbogens zu vermeiden, befestigen Sie zwei Masseklemmen (die an denselben Pol angeschlossen sind) am Werkstück. Dies verbessert die Ladungsverteilung.
Welche Elektrode und welcher WIG-Draht eignen sich zum Schweißen von Gussteilen (Silumine)?
Die Einstellung der Ausrüstung für Gussteile unterscheidet sich vom Schweißen von reinem Blech.
Wolframelektrode für Gussteile (abgeschnittener Kegel)
Beim Schweißen von verunreinigten Gussteilen belastet die Reinigungsphase die Wolframelektroden für das WIG-Schweißen stark. Wir verwenden Lanthan-Elektroden (grau/gold). Wir schleifen die Elektrode entlang der Achse zu einem Kegel, aber ihre Spitze schneiden wir unbedingt flach ab (wodurch ein kleines Trapez entsteht). Wenn du eine „Spitze“ stehen lässt, schmilzt diese und fällt in die Schweißnaht. Um besser zu verstehen, welches Material du verwendest, schau dir unseren ausführlichen Leitfaden an, in dem die Arten von WIG-Elektroden und ihre Farben beschrieben werden.
Welcher Draht für die Ölwanne? AlSi5 oder AlSi12?
Die Verwendung von Draht mit Magnesium (z. B. 5356 / AlMg5) ist technischer Selbstmord – die Verbindung aus Magnesium und Silizium im Gussteil wird spröde und bricht durch die Vibrationen des Motors. Für Silumine wählen wir ausschließlich die folgenden WIG-Drähte für Aluminium:
- Lot AlSi5 (4043): Standarddraht mit 5 % Siliziumzusatz. Er verringert die Oberflächenspannung, wodurch sich das Schmelzbad schön „ausbreitet“ und die Ränder des Risses benetzt.
- Lot AlSi12 (4047): Die Geheimwaffe für ölverschmutzte Gussteile (12 % Silizium). Durch den extrem niedrigen Schmelzpunkt verhält sich der Draht im Lichtbogen wie Hartlot – er fließt wie Wasser, dringt in die feinsten Poren ein und dichtet das System unter Druck hermetisch ab.
WIG-AC-Schweißparameter und Abkühlprozess
Während des eigentlichen Schweißvorgangs stellen wir die AC-Balance auf optimale Reinigung ein (z. B. 65–70 % EN), und wenn der Lichtbogen zu „tanzen“ beginnt, korrigieren wir die Frequenz leicht (ca. 80–100 Hz). Im Laufe der Arbeiten (mit zunehmender Erwärmung des Werkstücks) beginnt sich das Schmelzbad stark auszudehnen. Die Verwendung eines WIG-Fußpedals oder der Stromabfallfunktion ist unerlässlich, um die Stromstärke sanft zu reduzieren.
Das Wichtigste zum Schluss: Das Abkühlen. Siluminium verträgt keinen Thermoschock. Wenn man das Getriebe in einem kühlen, zugigen Raum stehen lässt, entstehen neue Risse. Wickeln Sie das heiße Gussteil nach Beendigung des Schweißvorgangs in Glasfaserdecken ein oder bedecken Sie es mit trockenem Sand. Lassen Sie die Spannungen mehrere Stunden lang abklingen.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Kann man die Ölwanne schweißen, ohne sie vom Motor abzunehmen?
Das ist äußerst riskant und absolut unprofessionell. Das Öl auf der anderen Seite des Risses würde ständig austreten und die Schweißnaht verunreinigen, wodurch diese porös würde. Schlimmer noch: Die extreme Temperatur des WIG-Lichtbogens kann zur Entzündung von Öldämpfen im Inneren des Motorblocks führen. Das beschädigte Bauteil muss immer ausgebaut, ausgefräst, gereinigt und chemisch entfettet werden.
Warum wird die Schweißnaht beim Schweißen von Gussteilen schwarz und porös?
Dies ist eine Folge des „Aufkochens“ von altem Öl und Schmutz, der sich im Laufe der Jahre in die Mikroporen des Aluminiumgussteils (Silumin) eingedrungen sind. Das unter Temperatureinfluss aus dem Material austretende Gas zerreißt das flüssige Schweißbad und oxidiert die Oberfläche, wodurch die Wolframelektrode verschmutzt wird. Die einzige Lösung besteht darin, vor dem eigentlichen Schweißen eine „Ausglühung“ (Erhitzen mit einem Schweißbrenner und Reinigen mit einer Bürste) durchzuführen.
Welchen Draht (Schweißzusatz) sollte man zum Schweißen einer gerissenen Ölwanne oder eines gerissenen Motorblocks wählen?
Für Gusslegierungen dürfen auf keinen Fall Drähte mit Magnesiumzusatz (z. B. das beliebte AlMg5 / 5356) verwendet werden, da eine solche Schweißnaht extrem spröde ist und durch die Vibrationen des Motors reißt. Die beste Wahl für Experten ist https://allweld.pl/druty-do-WIG mit Siliziumzusatz, insbesondere AlSi12 (4047). Dieser enthält bis zu 12 % Silizium, wodurch er eine sehr niedrige Schmelztemperatur aufweist, hervorragend fließt (wie Hartlot) und ideal in die feinsten Poren ölverschmutzter Bauteile eindringt, wodurch eine 100-prozentige Dichtheit gewährleistet wird.
Warum reißt ein geschweißtes Aluminiumgussteil beim Abkühlen neben der Schweißnaht?
Dieses Phänomen ist auf einen Thermoschock und starke Schrumpfspannungen zurückzuführen. Das kalte, massive Kurbelgehäuse leitet die Wärme blitzschnell aus dem erhitzten Schweißbad ab. Um dies zu verhindern, muss das Gussteil vor dem Schweißen auf eine Temperatur von ca. 150–200 °C vorgewärmt werden. Ebenso wichtig ist ein langsames Abkühlen nach dem Ausschalten des Lichtbogens – das reparierte Bauteil sollte mit einer nicht brennbaren Isolierdecke aus Glasfaser umwickelt oder mit trockenem Sand bedeckt werden, damit es über mehrere Stunden hinweg langsam an Temperatur verliert.
