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Die Handwerkskunst der Schweißer und die Zukunft des Berufs

Durch die Industrialisierung im 19. Jahrhundert beschleunigte sich die Entwicklung des Schweißerberufs. Das Schweißen als Fügeverfahren war kostengünstiger und schaffte festere Verbindungen als beispielsweise das Löten. Im letzten Jahrhundert entwickelten sich die Schweißverfahren enorm weiter und nun stehen wir wieder an der Schwelle zu maßgeblichen Veränderungen. Mehr zum Thema Schweißer, Schweißverfahren und die Zukunft des Berufs gibt’s in diesem Beitrag.

Schweißer brauchen Erfahrung, Instinkt und Gefühl
Ausgezeichnete Schweißer legen Wert auf Vorbereitung 
Gefahren beim Schweißen
Welche Verfahren gibt es beim Schweißen?
Schweißverfahren Short Intro 1
Schweißverfahren Short Intro 2
Industrie 4.0 macht den Job als Schweißer wieder attraktiv

Schweißer brauchen Erfahrung, Instinkt und Gefühl

Schweißverfahren gelten seit Jahren als eine Art geheime Kunst. Nur Könner verstehen den komplexen Vorgang, beziehungsweise die Auswirkungen der unterschiedlichen Parameter.

Theoretisch sollte dafür umfassendes Wissen in Lichtbogenphysik, Fluiddynamik, Werkstoffkunde und der Wechselwirkung zwischen Lichtbogen und Elektroden vorhanden sein, doch nur eine handvoll Menschen dürften über all dies Kenntnisse verfügen.

In der Praxis können aber spannenderweise gerade Schweißer durch ihre Erfahrung, ihren Instinkt und ihrem Gefühl für Metall, Schweißverbindungen herstellen, die die Präzession eines Chirurgen aufweisen. Bereits am Geräusch des Schweißens und am Aussehen der Schweißnaht erkennt der Fachmann, ob die Haltbarkeit auf Dauer gegeben ist.

plasmaschweißen

Ausgezeichnete Schweißer legen Wert auf Vorbereitung 

Das wichtigste beim Schweißen und der erfolgreichen Verbindung zweier Werkstücke ist die Vorbereitung.  Der Schweißer muss darauf achten, dass die Teile, die verbunden werden sollen, metallisch blank sind, um nur ein Beispiel zu nennen.

Ebenso spielt die richtige Positionierung für die Naht eine entscheidende Rolle. Damit die kleineren Stücke sich bei der Verarbeitung durch die hohen Temperaturen nicht verformen, müssen sie beschwert oder eingespannt werden.

Gefahren beim Schweißen

Viele Handwerksberufe bergen Gefahren, doch die Arbeit der Schweißer ist speziell. Damit die Sicherheit für den Schweißer gegeben ist, gibt es einige Dinge zu beachten. So kann der entstehende Lichtbogen und die UV-Strahlung die Augen schädigen, weshalb Schweißbrillen oder Schutzschirme Pflicht sind.

Auch Hände, Gesicht und Körper sollten durch Handschuhe geschützt werden. Im Schweißbereich selbst muss der Schweißer darauf achten, dass es feuerfeste Unterlagen gibt und sich nichts Brennbares in der Nähe befindet.

Simpel deshalb, aber nicht weniger wichtig, ist das Durchlüften, da beispielsweise beim Elektro- und Autogenschweißen Gase und Rauch entstehen können. Damit die Sicherheit bei für Menschen zugänglichen oder nutzbaren Teilen gewährleistet ist, muss immer ein zertifizierter Fachmann herangezogen werden.

Welche Verfahren gibt es beim Schweißen?

Beim Schweißen unterscheidet man zwei unterschiedliche Verfahrensarten. Beim Schmelz-Verbindungsverfahren werden zwei gleichartige Werkstücke durch Einschmelzen der Metalle zusammengefügt. Dabei werden keine Werkstoffe hinzugegeben. Das zweite Fügeverfahren nennt man Press-Verbindungsschweißen. Wie der Name es bereits vermuten lässt, werden dabei die Teile an der Nahtstelle durch zusammenpressen miteinander verbunden.

Schweißverfahren Short Intro 1

Es gibt viele verschiedenen Schweißverfahren, weshalb wir uns die am häufigsten angewandten herausgesucht haben, um Ihnen diese mit einem Short-Intro kurz zu vorzustellen.

WIG bedeutet Wolfram-Inert-Gas und bezeichnet ein Schweißverfahren mit Schutzgas (Helium oder Argon), bei dem nicht abbrennbare Wolframelektroden verwendet werden. Es eignet sich besonders für dünne Bleche, Aluminium oder Leichtmetalle.

WIG Schweißen

Das Elektronenstrahlschweißen beschränkt sich, weil es aufwändig und kostspielig ist, im Moment eher auf große Werkstücke. Bei diesem Fügeverfahren werden die Teile in einer Vakuumkammer mit einem Elektronenstrahl verschweißt. Ein Vorteil ist, dass durch die Vakuumkammer keine Schweißzusätze benötigt und kein Schutz gegen Oxidation nötig sind.

Das MAG Schweißverfahren, das Kürzel steht für Metall-Aktiv-Gas, ist ebenfalls ein gängiges Fügeverfahren. Der erzeugte Lichtbogen entsteht zwischen abschmelzender Drahtelektroden und dem Werkstück. Als aktives Schutzgas wird hier Argon mit CO2 oder O2 verwendet. Eingesetzt wird dieses Verfahren bei niedrig- und unlegierten Stählen.

Beim Plasmaschweißen wird mit einem Plasmastrahl geschweißt, der durch hocherhitztes, leitendes Gas, Schutzgas wie Argon oder Wasserstoff entsteht. Dieses Schweißverfahren erzeugt enorme Energiekonzentration und man hat die Möglichkeit, sehr schnell zu arbeiten. Zusätzlich ist der Verzug sehr gering. Plasmaschweißen wird auch in der Mikroschweißtechnik genutzt.

Das Kürzel MIG steht für Metall-Inert-Gas. Dabei entsteht ein Lichtbogen zwischen abschmelzender Drahtelektrode und Werkstück. Dabei wird Schutzgas Argon oder Helium zugeführt. Dieses Fügeverfahren wird oft für Aluminium und hochlegierte Stahlarten verwendet.

 

MIG Schweißen

Quelle: Wikipedia

Zum Laserschweißen benötigt man einen Rubin- oder CO2-Laser. Dieses Schweißverfahren wird häufig in der Feinmechanik und der Mirkoschweißtechnik verwendet. Wenn sich beispielsweise die Werkstücke im Miniaturbereich bewegen und äußerste Präzession erforderlich ist.

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Schweißverfahren Short Intro 2

Beim Unter-Pulver-Schweißen entsteht ebenso ein Lichtbogen zwischen abschmelzender Drahtelektroden und dem zu verarbeitendem Teil, nur das die Abdeckung der Schweißstelle durch Pulver erfolgt, welches durch Schlacken gebildet wird und als Schutz der Schmelze fungiert.

Punktschweißen wird hauptsächlich im Karosserie- und Fahrzeugbau verwendet. Bei diesem Verfahren legt man die zu verbindenden Werkstücke passgenau übereinander. Durch die Zuführung von starker Spannung wir ein Stromfluss zwischen zwei Elektroden erzeugt, die pressen zwei Teile zusammen und fixieren sie so. (Ähnliche Variante ist Buckelschweißen)

Punktschweißen

Quelle: Techpilot Lexikon

Das Rollnahtschweißen erfreut sich großer Beliebtheit in der Industrie. Dabei entstehen die Elektroden durch zwei sich drehende Kupferrollen. Durch Stromimpulse werden Schweißpunkte gesetzt. Ebenso sind Dichtnähte bei hohen Impulsen durchführbar.

Abbrennstumpfschweißen: Bei diesem Fügeverfahren werden die unter Strom stehenden Werkstücke immer wieder zusammengeführt und wieder getrennt. Dieses Verfahren ergibt hohe Festigkeit und ist auch für große Schweißflächen einsetzbar.  Dabei entstehen Lichtbögen, die das Gefüge auflösen. Danach werden die geschmolzenen Stücke mit Kraft zusammengepresst.

Lichtbogen-Bolzenschweißen ist eine Variante des Hub- oder Spitzenzündung. Der Lichtbogen entspringt zwischen dem zu verbindenden Werkstück und einem Bolzen in der Schweißpistole. Der Bolzen wird, wenn das Gefüge geschmolzen ist,  in das Werkstück gedrückt und verschweißt.

Lichtbogenbolzenschweißen

Quelle: schweißhelden.de

Beim Reibschweißen wird, wie der Name bereits vermuten lässt, ein Werkstück in schnelle Drehung versetzt und an ein stehendes Stück gedrückt. Durch die entstehende Reibwärme schmelzen die Enden auf. Nach dem Drehungsstopp werden die Enden mit große Kraft zusammengepresst und somit verschweißt.

Beim Ultraschall-Schweißen bewirken hochfrequente mechanische Schwingungen Molekular- und Grenzflächenreibung. So entsteht auch die Hitze, die zum Schweißen notwendig ist. Die Werkstücke werden während des kurzen Abkühlens weiter zusammengedrückt. Es entsteht eine homogene Verfestigung in der Fügezone. Beim Ultraschallschweißen ist es möglich unterschiedlichste Werkstoffe, wie beispielsweise Metall oder Kunststoff, miteinander zu verbinden.

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Industrie 4.0 macht den Job als Schweißer wieder attraktiv

Durch die Entwicklungen, die mit Industrie 4.0 oder Handwerk 4.0 einhergehen, eröffnen sich auch für den Schweißer Beruf neue innovative Technologien und Möglichkeiten. Beispiele für die Digitalisierung ist der Schweiß-Simulator, welcher den Unternehmen Material spart und das Verletzungsrisiko minimiert.

Weiteres können Arbeitsschritte so lange wiederholt werden, bis sie richtig sitzen. Programmierungen von hochmodernen Produktlinien, die auch Anlagen der Schweißroboter steuern, gehören zur neuen innovativen Metaller-Ausbildung. Fakt ist, dass der Fortschritt den Beruf des Schweißers weiter digitalisiert und automatisiert.

Tätigkeitsbereiche verschieben sich. Als Schweißer werden junge Leute zukünftig die Möglichkeit haben, an Entwicklung und Forschung in diesem Bereich teilzuhaben und sogar mitzuwirken.

 

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