Aluminiumschweißen – das nötige Know-how
Aluminium verbindet Leichtigkeit und Robustheit. Deshalb ist es so häufig im Flugzeug- und Automobilbau zu finden. Es hat bemerkenswerte physikalische Eigenschaften, erfordert aber Vorsicht bei der Verbindung. Dabei stellt sich die Frage: kann man Aluminium schweißen? Wie schweißt man Aluminium mit guter mechanischer Beständigkeit? Lesen Sie hier mehr über den Stand des Aluminiumschweißens.
Besondere Eigenschaften von Aluminium
Aluminium und seine Legierungen haben besondere Eigenschaften, die ihnen einen bedeutenden Platz in der Industrie eingebracht haben. Lange hat man sich aber gefragt, ob man Aluminium zuverlässig schweißen kann.
- Die Dichte von Aluminium ist dreimal geringer als die von Stahl, daher ist es leicht. Dadurch entspricht es sehr gut den Anforderungen der Luftfahrt und der Transportindustrie im Allgemeinen.
- Dank der oxidierten Tonerde hat es eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit.
- Seine elektrische und thermische Leitfähigkeit ist sehr hoch.
- Es ist nicht magnetisch.
- Es ist robust: der mechanische Widerstand reinen Aluminiums ist relativ gering, durch Zugabe anderer Metalle entstehen allerdings hochfeste Legierungen.
Kann man Aluminium und seine Legierungen schweißen?
Es gibt 7 Aluminium Arten,die man normalerweise schweißen kann. Jede dieser Gruppen hat spezifische Verhaltensweisen:
Die Frage, Kann man Aluminium schweißen?“ lässt sich also positiv beantworten. Die 1000er-, 3000er- und 5000er-Gruppen bieten jedoch die beste Schweißbarkeit. Die Güten 2000, 4000 und 7000 sind anscheinend schwierig zu schweißen oder erfordern besondere Vorkehrungen, da sie zu Rissbildung neigen und das Schweißen ihre mechanischen Eigenschaften verringert.
Schwierigkeiten beim Aluminiumschweißen überwinden
Aluminium zu schweißen ist komplexer als bei anderen Metallen oder anderen Legierungen.
- Erstens bildet sich auf Aluminium bei Kontakt mit Luft Tonerde, die leider erst bei 2.500 Grad schmilzt, Aluminium aber schon bei etwa 650 Grad. Die Tonerde muss daher vorher durch mechanisches Bürsten oder chemisches Beizen entfernt werden.
- Es besteht die Gefahr eines Zünddurchschlags, wenn die Temperatur des Schweißlichtbogens 2500 Grad übersteigt, da Aluminium bei einer viel niedrigeren Temperatur zu schmelzen beginnt.
- Aluminium geht schon bei einer sehr geringen Temperaturänderung vom festen in den flüssigen Zustand über, ohne sichtbare Anzeichen wie etwa einer Farbänderung, was viel Können seitens des Schweißers erfordert.
- Aluminium leitet Wärme ab. Bei dicken Blechen muss der Vorgang fein abgestimmt oder schnell ausgeführt werden, da sonst die Schweißnaht reißen kann.
Das Schweißen von Aluminium ist eine eigenständige, anspruchsvolle Technik, die besonderen Einschränkungen unterliegt, um einen hohen Gütegrad zu erreichen. Für die Produktion und Montage seiner Aluminiumkonstruktionen erfüllt TRA-C industrie die europäische EN-Zertifizierung 1090-1, unter der die Anforderungen für das Hochleistungsschweißen von Aluminium geregelt sind.
Wie schweißt man Aluminium?
Zum Schweißen von Aluminium oder der Aluminium Legierungen können mehrere Verfahren eingesetzt werden.
WIG-Schweißen von Aluminium
Dieses Verfahren wird am häufigsten für die Herstellung von Aluminiumschweißnähten angewendet. Es gilt zu beachten, dass in der Hoch- und Niedertemperaturphase Wechselstrom erforderlich ist, um das Aluminiumoxid abzuziehen bzw. das Metall zu schmelzen. Diese Technik eignet sich für das Verschweißen von 1–4 mm starken Elementen, da bis bis 2 mm kein Metallzuschlag erforderlich ist, darüber hinaus aber ein Generator mit sehr hoher Leistung benötigt wird.
Aluminiumschweißen mit MIG
Dieses Verfahren ist ab Stärken von über 3 mm sehr beliebt. Darunter kann die Schweißnaht aber durchbohrt werden und abreißen. Das MIG-Verfahren erfordert eine aluminiumspezifische Zubehör und sorgfältige Entfettung, um Rußbildung zu vermeiden. Außerdem braucht man einen dicken Draht, denn dieser kann sonst aufgrund seiner Weichheit Schwierigkeiten beim Abwickeln verursachen. Im Allgemeinen wird Argon verwendet oder je nach Legierungsgruppe und Dicke ein Argon/Helium-Gemisch.
FSW: das beste Verfahren für das Schweißen von Aluminium
Das Prinzip des FSW-Verfahrens (Friction Stir Welding) besteht darin, einen rotierenden Stift in die zu verbindenden Teile einzuführen. Durch Reibung und Erwärmung auf fast 500 Grad nehmen diese einen zähflüssigen Zustand an und beide Elemente vermischen sich.
Dieses Roboterschweißen brachte entscheidende Fortschritte, insbesondere um bisher nicht schweißbare Aluminiumteile im Flugzeug- oder Automobilbau erfolgreich verbinden zu können. FSW verbindet Aluminium und Stahl, was aufgrund ihrer sehr unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften sehr komplex ist.
Wichtig ist nicht nur zu verstehen, wie man Aluminium schweißt, sondern echte Ergebnisqualität zu erreichen. Beim Rührreibschweißen von Aluminium sind die Verzüge nahezu Null, die Verbindung ist perfekt dicht, die mechanischen Eigenschaften sind hoch, oft doppelt so hoch wie beim herkömmlichen Schweißen. Mit einer Schweißgeschwindigkeit von bis zu 3 m/min macht diese innovative Technik zudem wirtschaftlich und ökologisch Sinn. Sie ermöglicht auch eine Steigerung der Produktivität.. Derzeit gilt das FSW Verfahren, für das TRA-C industrie in Europa marktführend ist, als das beste Verfahren zum Schweißen von Aluminium.
In vielen Branchen bestimmt die Leistung von Aluminiumkonstruktionen über die Entwicklung der Märkte und die Projektdurchführungen Daher ist es notwendig, sich auf technisches Können und Fertigung in optimaler Qualität verlassen zu können. TRA-C industrie verfügt über dieses Know-how und bietet Schulung sowie technische Unterstützung an.
