Aluminium schweissen:
Verfahren & Geräte im Überblick

So gelingt das AluminiumschweiSSen

Alu schweißen: Diese Schweißverfahren eignen sich 

Um metallische Bauteile miteinander zu verbinden, gibt es verschiedene Schweißverfahren. Folgende Schweißtechnologien eignen sich am besten, um Aluminium zu schweißen: 

• MIG-Schweißen: Das MIG-Schweißen ist ein Metallschutzgasschweißen, das sich vor allem für dickere Metallteile eignet, da der Schweißdraht eine größere Schmelzleistung ermöglicht. Weil der Schweißzusatz beim MIG-Schweißen von Aluminium besonders gut eingebracht werden kann, ist es insbesondere bei Kehlnähten eine beliebte Schweißtechnologie. 
   
• WIG-Schweißen: Beim WIG-Schweißen wird ebenfalls unter Schutzgasatmosphäre mit einer Wolframelektrode geschweißt. Es eignet sich besonders für dünne Alubleche und feine Strukturen. 
   
• Plasma-Schweißen: Dieses Schweißverfahren nutzt eine Plasmadüse, die die Schweißstelle umhüllt. Dadurch kann die Elektrode punktgenau auf die Schweißstelle ausgerichtet werden. Plasma-Schweißen ist jedoch eine komplizierte Schweißtechnologie und wird daher nur selten genutzt, um Aluminium zu schweißen.  
   
• Aluminium mit Lasern schweißen: Laserschweißen bzw. Laserstrahl-schweißen eignet sich ebenfalls dazu, Aluminium und andere Werkstoffe professionell zu schweißen. Die ALPHA LASER Laserschweißanlagen erreichen dank der Faserlaser und Nd: YAG Laser eine sehr hohe Leistung (Pulsspitzenleistung) sowie einen punktgenauen Energieeintrag, was präzises und prozesssicheres Schweißen ermöglicht. Der geringe Wärmeeintrag beim Laserschweißen von Aluminium vermeidet zudem Materialverzug.

Achtung: Bei allen Schweißverfahren besteht eine hohe Reflexionsgefahr für Menschen und Optiken!  

Die Vor- und Nachteile der SchweiSStechnologien im Überblick: 

Aluminium zu schweißen ist nicht einfach – denn das Metall hat gegenüber anderen Metallen, zum Beispiel Stahl, einige Eigenschaften, die den Schweißprozess kompliziert gestalten:

• Aluminium ist weich: Aluminium ist ein sehr weiches Metall. Dadurch kommt es schnell zu einem Materialverzug beim Schweißen.  
   
• Oxidschicht: Während es hinsichtlich der Temperatur unkompliziert ist, Metalle wie Stahl zu schweißen, stößt man beim Schweißprozess von Aluminium auf ein Problem: Bei Kontakt mit der Umgebungsluft bildet sich auf dem Werkstoff das sogenannte Aluminiumoxid, eine Schicht, die das Metall witterungs- und korrosionsbeständig macht. Möchte man Aluminium schweißen, muss man diese Schicht zunächst aufbrechen. Doch die Oxidschicht hat eine Schmelztemperatur von ca. 2.050 Grad Celsius, während das Aluminium selbst bereits bei ca. 660 Grad Celsius schmilzt. Um also zu verhindern, dass der Werkstoff schmilzt, muss man das Aluminiumoxid vor dem Schweißen entfernen.

Um zu verhindern, dass das Aluminium beim Aufbrechen der Aluminiumoxidschicht schmilzt, muss das Oxid bei herkömmlichen Schweißverfahren zunächst entfernt werden. So wird die Oxidschicht entfernt:

1. Vorbereitung: Vor dem Schweißprozess sollte das Werkstück gründlich mit einem in Aceton oder Butanol getränkten Tuch gesäubert werden. Erst, wenn keine Verschmutzungen mehr auf der Oberfläche des Metalls zu erkennen sind, sollte man die Oxidschicht entfernen und das Aluminium schweißen. Wird die Oberfläche nicht gründlich gereinigt, kann es zu einem Einbrand kommen, der sich nur schwer wieder entfernen lässt. 
    
2. Oxidschicht entfernen (bei Laserschweißen nicht notwendig): Am besten wird das Aluminiumoxid mechanisch mit einer Stahlbürste abgeschrubbt, um das Aluminiumoxid zu lösen. Hier kann ein mehrmaliger Vorgang notwendig sein, da Aluminium schnell erneut oxidiert. 

Lasersysteme von ALPHA LASER verfügen über zwei verschiedene Laserquellen, die beim Schweißen von Aluminium zum Einsatz kommen: 

• Gepulste Nd:YAG Laserquellen bieten den Vorteil einer hohen Pulsspitzenleistung, die notwendig zum Durchdringen der Oxidschicht ist. Lasersysteme mit diesen Laserquellen werden zum Auftragsschweißen mit Zusatzmaterial eingesetzt.
   
• Faserlaser (ab 4 KW und mehr) im cw-Modus, also beim nicht-gepulsten Laserschweißen, erzielen hohe Schweißgeschwindigkeiten und Eindringtiefen. Diese Laserquelle wird beim Verbindungsschweißen von Aluminium ohne Zusatzmaterial angewendet. 

Beim Aluminiumschweißen kann es zur Einatmung von Aluminiumoxidpartikeln kommen, welche Atemwegserkrankungen, im schlimmsten Fall eine Aluminose, auslösen können. Darüber hinaus entsteht beim Lichtbogenschweißen Ozon, ein Gas, das ebenfalls zu schweren Gesundheitsschäden führen kann. Um sich vor den Rauchgasen zu schützen, sind zwingend Rauchgas-Absaugsysteme nahe der Schweißstelle notwendig. Gängige Lüftungsanlagen zur Raumbelüftung bieten in der Regel keinen hinreichenden Schutz. Auch ein Schweißhelm sollte beim Schweißen von Aluminium und anderen Werkstoffen getragen werden.