Vorteile von Aluminium-Schweißkonstruktionen
Aluminium ist im Gegensatz zu Stahl ein sehr leichter Werkstoff bei gleichzeitig hoher Festigkeit. Zudem ist es extrem witterungsbeständig und langlebig. Zum Schweißen von Aluminium gibt es heute verschiedene, fertigungssichere Verfahren. Selbst das Schweißen von reinen Gusskonstruktionen aus Aluminium und Mischkonstruktionen aus Aluminium-Knet- und Gusswerkstoffen gehört heute zum Stand der Technik. Im Vergleich zu anderen Fügeverfahren bietet das Schweißen innerhalb der Fertigung einen großen Gestaltungsfreiraum bei exzellenter Haltbarkeit.
Besonderheiten des Aluminiumschweißens
Das Schweißen von Aluminium unterscheidet sich grundlegend vom Schweißen von Stahl oder Edelstahl. Weil der Schmelzpunkt von Aluminium bei lediglich 660 °C liegt, gestaltet sich das Schweißen weitaus schwieriger. Hinzu kommt, dass Aluminium eine viermal höhere Wärmeleitfähigkeit als Stahl besitzt, was beim Schweißen eigentlich eine höhere Wärmeeinbringung erforderlich macht. Infolge der zweifach erhöhten Wärmeausdehnung besteht beim Schweißen von Aluminium zudem die Gefahr der Entstehung großer Spannungen, was zum unkontrollierten Verzug der Schweißkonstruktion führen kann. Um dies zu verhindern, ist neben dem richtigen Schweißverfahren mit optimalen Schweißparametern vor allem die richtige Schweißreihenfolge wichtig.
Darstellung einer Schweißnaht bei der Verbindung von zwei Aluminiumblechen
Um die an der Oberfläche befindliche Oxidschicht aufzureißen und damit eine gute Schweißbarkeit zu gewährleisten, bedient man sich entweder des MIG-Schweißens (Metall-Inertgas) oder greift auf das WIG-Schweißen (Wolfram-Inertgas) zurück. Beide Verfahren sind Wechselstromschweißverfahren, was außerdem die kontrollierte Durchschweißung und gleichmäßige, reproduzierbare Nahtqualitäten ermöglicht. Während das WIG-Schweißen zumeist für kleinere Konstruktionen und Kleinserien eingesetzt wird, kommt das Aluminium-MIG-Schweißen aufgrund der erzielbaren hohen Vorschubgeschwindigkeiten vor allem in der Massenproduktion und Großtechnik zum Einsatz.
Die besondere Herausforderung beim Schweißen von Aluminium liegt darin, Gaseinschlüsse in der Schmelze und damit Bindefehler innerhalb der Konstruktion zu vermeiden. Neben der schweißgerechten Konstruktion und der sorgfältigen Legierungsauswahl kommen deshalb oft noch zusätzlich spezielle Wärmebehandlungsverfahren, wie beispielsweise Vorwärmen oder verzögertes Abkühlen zum Einsatz.