MIG/MAG ist derzeit das am häufigsten verwendete Schweißverfahren. Schätzungen zufolge macht es etwa 65 % aller industriellen Lichtbogenschweißverfahren aus. Sie erfreut sich großer Beliebtheit, nicht nur bei Profis, sondern auch bei Heimwerkern. Weißt du, wie man ein Schweißgerät zum MIG-Verfahren einstellt und wie man damit schweißt? In dem folgenden Beitrag erfährst du alles darüber.
Das MIG/MAG-Verfahren – Anwendung
Zur Erinnerung: MIG (Metal Inert Gas) ist ein Schweißverfahren, bei dem ein chemisch inertes Schutzgas verwendet wird, beispielsweise Helium oder Argon. MAG steht für Metal Active Gas, was bedeutet, dass das Schweißen unter Schutzgas aus einem aktiven Gas, beispielsweise Kohlendioxid, erfolgt. Das MIG/MAG-Schweißgerät findet in vielen Bereichen Anwendung und gilt als universell einsetzbar. Tatsächlich wird das Schweißen mit einem MIG-Schweißgerät in fast jedem Bereich der Schweißindustrie (einschließlich des Maschinenbaus und der Schwerindustrie) eingesetzt. MIG/MAG ist ein Verfahren, das bei Wartungs- und Reparaturarbeiten sowie bei der Herstellung von Rohrleitungen, Stahlkonstruktionen und Druckbehältern zum Einsatz kommt. Darüber hinaus eignen sich Schweißgeräte für MIG-Schweißverfahren sehr gut zum Schweißen von Aluminium, Kupfer, Magnesium sowie anderen Nichteisenmetallen und deren Legierungen. Erwähnenswert ist auch, dass ein halbautomatisches Schweißgerät ein unverzichtbares Werkzeug in der Kleinindustrie und der Automobilbranche ist. Es bewährt sich zudem bei Hobbyarbeiten und kleinen Reparaturen im Haushalt. Daraus folgt, dass ein MIG/MAG-Schweißgerät ein sehr praktisches Gerät ist. Man muss jedoch wissen, wie man das MIG-Schweißgerät für den Betrieb vorbereitet, damit der Schweißvorgang ordnungsgemäß abläuft und eine gute Schweißnahtqualität erzielt werden kann.
Wie läuft der MIG/MAG-Schweißprozess ab?
Zur Erinnerung: Beim MIG/MAG-Schweißen wird der Schweißdraht kontinuierlich aus dem Schweißbrenner zugeführt. Er schmilzt nach und nach im Lichtbogen und vermischt sich so mit dem zu schweißenden Werkstoff, wodurch ein Schweißbad entsteht. Wenn sich der Lichtbogen zurückzieht, beginnt das Schweißbad zu erstarren und bildet so die Schweißnaht. Das MIG/MAG-Schweißen erfolgt unter Schutzgas. Dessen Hauptaufgaben sind die Kühlung des Schweißbrenners sowie der Schutz des geschmolzenen Metalls vor Umwelteinflüssen. Was muss vor Beginn des Schweißvorgangs beachtet werden?
Einstellung der Grundparameter
Die richtige Auswahl der Grundparameter ist für den Ablauf des gesamten Schweißprozesses von entscheidender Bedeutung. Nachfolgend finden Sie einen Hinweis darauf, auf welche Parameter Sie besonders achten sollten:
- Art und Polarität des Schweißstroms – Beim MIG/MAG-Verfahren wird Gleichstrom mit positiver Polarität verwendet. Dadurch wird ein intensives Schmelzen des Schweißdrahts ermöglicht. Der Schweißbrenner wird an den „+“-Pol angeschlossen, die Masseklemme hingegen an den „-“-Pol. Wichtig ist, dass es eine Ausnahme von dieser Regel gibt: das Schweißen mit Fülldraht. In diesem Fall muss die Polarität geändert werden.
- Schweißlichtbogenspannung – beeinflusst die Stabilität des Lichtbogens sowie die Menge der Spritzer. Eine zu hohe Spannungseinstellung führt zu einer geringeren Kurzschlussfrequenz, einer geringeren Lichtbogenstabilität und zudem zu stärkeren Spritzern. Eine zu niedrige Spannung ist die Ursache für einen instabilen Schweißprozess. Der Wert dieses Parameters kann je nach Schweißgerät stufenlos oder stufenweise eingestellt werden. Durch Verringern der Spannung verkürzen wir den Schweißlichtbogen, durch Erhöhen verlängern wir ihn.
- Schweißstromstärke – hängt von der Lichtbogenspannung, dem Drahtdurchmesser sowie der Drahtvorschubgeschwindigkeit ab. Der Wert dieses Parameters wird anhand der Schweißposition und -geschwindigkeit, der Materialstärke sowie der chemischen Zusammensetzung des Materials ausgewählt.
- Drahtvorschubgeschwindigkeit – sie muss so eingestellt werden, dass der Schmelzverlauf des Drahtes stabil ist. Ist sie zu gering, bilden sich am Drahtende charakteristische, große Tropfen aus flüssigem Metall, die in die Nähe des Schweißbads fallen (dies tritt auch bei zu hoher Lichtbogenspannung auf). Eine zu hohe Geschwindigkeit führt zu einem deutlich spürbaren Hochdrücken des Schweißbrenners. In diesem Fall schmilzt der Schweißdraht nicht schnell genug im Lichtbogen, was die Arbeit erschwert.
- Schweißgeschwindigkeit – beim manuellen MIG/MAG-Schweißen liegt die Geschwindigkeit im Bereich von 0,2–1,4 m/min. Die richtige Einstellung dieses Parameters ermöglicht es, die richtige Form der Schweißnaht beizubehalten (bei entsprechender Einstellung von Spannung und Stromstärke).
MIG/MAG-Schweißen – welche Art und welcher Drahtdurchmesser des Schweißdrahts?
Beim MIG/MAG-Verfahren dient der Schweißdraht gleichzeitig als Schweißzusatz, weshalb er unter Berücksichtigung der chemischen Zusammensetzung des zu schweißenden Werkstücks ausgewählt wird. Sein Drahtdurchmesser beträgt meist 0,6, 0,8, 1, 1,2 oder 1,6 mm. Die Wahl hängt von der Dicke des Grundwerkstoffs sowie von der eingestellten Stromstärke und der Schweißposition ab. Dabei gelten in der Regel folgende Richtlinien:
- Wenn der Grundwerkstoff einen Durchmesser von bis zu 4 mm hat, ist ein Draht mit einem Drahtdurchmesser von 0,6–0,8 mm geeignet.
- Wenn das Grundmaterial einen Durchmesser von 4 bis 10 mm hat, ist ein Draht mit einem Durchmesser von 1–1,2 mm geeignet.
- Wenn das Grundmaterial einen Durchmesser von über 10 mm hat, ist ein Draht mit einem Drahtdurchmesser von 1,6 mm oder mehr geeignet.
Gleichzeitig sollte man bedenken, dass die Verwendung von Drähten mit kleinerem Drahtdurchmesser empfohlen wird. Dies liegt daran, dass dadurch eine höhere Stromdichte (was die Lichtbogenstabilität verbessert) und eine schmalere Schweißnaht erzielt werden kann. Die Verwendung eines zu dünnen Schweißdrahts erschwert jedoch das Schweißen und erhöht den Kupferanteil in der Schweißnaht, was deren plastische Eigenschaften einschränkt. Grundsätzlich werden Drähte mit einem Drahtdurchmesser von 1,2 mm zum Schweißen dünner Bleche und bei Zwangspositionen verwendet. Draht mit größerem Durchmesser (1,2–4 mm) kommt beim halbautomatischen und automatischen Schweißen in der Flachlage zum Einsatz.
Art und Durchflussmenge des Schutzgases beim MIG/MAG-Verfahren
Die Art des Schutzgases hat großen Einfluss auf den gesamten Ablauf des MIG/MAG-Schweißprozesses. Schwerere Gase wie Argon und Kohlendioxid ermöglichen einen wirksameren Gasschutz. Aus diesem Grund wird Argon häufiger als Helium als Inertgas verwendet. Von großer Bedeutung ist jedoch, welches Material geschweißt werden soll:
- Niedriglegierterstahl und Unlegierterstahl – diese werden in der Regel unter Schutzgasgemischen auf Argonbasis mit einem Zusatz von O₂ oder CO₂ geschweißt,
- hochlegierte Stähle – diese werden unter Schutz von Inertgasen oder einer Argonmischung mit geringem Zusatz von O₂ und CO₂ geschweißt,
- Aluminium, Kupfer, Magnesium, Zirkonium, Titan und deren Legierungen – sie werden unter Schutzgas oder einer Schutzgasmischung geschweißt.
Die Gasdurchflussrate ist so zu wählen, dass ein wirksamer Schutz des Schweißbads gewährleistet ist; dasselbe gilt für den Lichtbogen selbst. Es wird davon ausgegangen, dass pro Millimeter Gasdurchmesser 1 l/min anfällt. Oft berücksichtigen Schweißer auch den Zusammenhang zwischen Gasdurchfluss und Drahtdurchmesser des Schweißdrahts:
- Draht mit einem Drahtdurchmesser von 0,8–1,2 mm – 10–14 l/min;
- Draht mit einem Drahtdurchmesser von 1,6–2,4 mm – 14–25 l/min.
Warum ist die richtige Wahl der Art und der Durchflussmenge des Schutzgases so wichtig? Ein unzureichender Gasschutz führt zu einer chemischen Reaktion des geschmolzenen Metalls mit der Umgebungsluft. Dies verursacht Instabilität des Schweißlichtbogens und Porosität der Schweißnaht.
MIG/MAG-Verfahren – Länge des freien Auslaufs und Neigung des Schweißbrenners
Weitere Aspekte, die beim Schweißen mit dem MIG/MAG-Verfahren zu beachten sind, sind die Länge des freien Auslaufs und die Neigung des Schweißbrenners. Ersteres ist der Abstand, der vom Ende des schmelzenden Drahtes bis zum Anfang der Stromdüse gemessen wird. Der Schweißer kann diesen Abstand durch die Höhe regulieren, in der er den Schweißbrenner über dem zu schweißenden Werkstück hält. Eine Vergrößerung der freien Auslauflänge führt zu einer höheren Schmelzleistung des Drahtes (was sich direkt auf eine Erhöhung der Schweißgeschwindigkeit auswirkt). Ein zu kurzer freier Auslauf führt zum Anhaften des Drahtes und zur Beschädigung der Stromdüsen, während ein zu langer Auslauf die Instabilität des Lichtbogens und die Bildung von Spritzern verursacht. Die Länge des freien Auslaufs hängt von mehreren Faktoren ab:
- der Schweißlichtbogenspannung,
- der Schweißstromstärke,
- der Art und des Drahtdurchmessers des Schweißdrahts.
Die Neigung des Schweißbrenners hat großen Einfluss auf die Form der Schweißnaht und den Verlauf des Schweißprozesses. Der Winkel sollte nicht mehr als 15 Grad zur Senkrechten betragen. Die Einhaltung dieser Regel ermöglicht ein gutes Einschmelzen in das Material sowie das Erreichen einer geeigneten Schweißnahtform.
Arten des Metalltransfers beim MIG/MAG-Verfahren
Beim MIG/MAG-Verfahren kann das geschmolzene Elektrodenmetall auf drei verschiedene Arten in das Schweißbad gelangen:
- Kurzschlussverfahren – auch Tropfverfahren genannt, der MMA Schweissstrom liegt bei 50–180 A. Der Metalltransfer erfolgt durch den jeweiligen Kontakt der Metalltropfen mit dem Schweißbad. Das Kurzschlussschweißen wird bei niedrigen Stromstärken und dünnen Werkstoffen mit einer Dicke von 1–3 mm angewendet.
- Übergangsverfahren – auch als Mischverfahren bezeichnet; der Schweißstrom liegt bei 180–250 A. Das flüssige Metall gelangt in Form von Tropfen und Sprühnebel in das Schweißbad. Das Übergangsverfahren wird beim Schweißen von Werkstoffen mit einer Dicke von 3–6 mm eingesetzt.
- Spritzlichtbogen – auch als kurzschlussfreier Lichtbogen bezeichnet, der Schweißstrom liegt im Bereich von 250–500 A. Durch die Erhöhung der Stromstärke und der Lichtbogenspannung entsteht eine große Anzahl kleiner Tröpfchen geschmolzenen Metalls. Dies gewährleistet eine hohe Leistung und eine geringe Spritzmenge. Mit dem Spritzlichtbogen werden dickere Werkstoffe in der Unterlageposition geschweißt.
Die Art des Fließverhaltens der Metallschmelze beeinflusst die Stabilität und den Durchsatz des Schweißprozesses sowie die Form der Schweißnaht, die Spritzgröße und die Einbrandtiefe.
Wie schweißt man mit einem Schweißgerät?
Sobald wir alle Parameter richtig eingestellt und die grundlegenden Arbeitsschutzvorschriften beachtet haben (etwa Augenschutz und geeignete Arbeitskleidung), können wir mit dem Schweißen beginnen. Wie sollte das bei einem Schweißgerät mit MIG-Technologie ablaufen? Die Lichtbogenzündung erfolgt durch Drücken einer Taste am Schweißbrenner – es handelt sich um einen Kontaktvorgang. Der Draht wird mit der von uns eingestellten Geschwindigkeit zugeführt und schmilzt, wobei die Länge des Lichtbogens dank der Selbstregulierung konstant bleibt. Der Schweißbrenner sollte gleichmäßig entlang der Schweißnaht geführt werden. Dabei muss man deren Form im Auge behalten, außerdem einen konstanten Abstand des Brenners zum Schweißgut einhalten und auf die eigene Körperhaltung achten. Beim MIG/MAG-Verfahren reicht schon ein Moment der Unachtsamkeit aus, um einen Fehler zu begehen. Während der Arbeit muss man also konzentriert bleiben.
Damit das Schweißen mit einem Schweißgerät mit MIG-System reibungslos verläuft, lohnt es sich, auf qualitativ hochwertige Ausrüstung zu setzen. Im Allweld-Shop sind halbautomatische Schweißgeräte renommierter Marken wie Magnum, Paton, Ideal, Sherman oder Spartus. Fällt es dir schwer, dich für ein MIG/MAG-Schweißgerät zu entscheiden? Wir beraten dich gerne.
