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Schweißen von Metallbauteilen bei Fertigung und Reparatur

Schweißarbeiten
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Metallbauteile werden durch Schweißen fest miteinander verbunden, indem die Werkstoffe im Bereich der Fügestelle erwärmt und miteinander verschmolzen werden. Je nach Verfahren, Werkstoff und Konstruktion unterscheiden sich die technischen Bedingungen erheblich. Schweißverbindungen kommen bei neu gefertigten Konstruktionen ebenso zum Einsatz wie bei Reparaturen und nachträglichen Anpassungen. Ob ein Bauteil in der Werkstatt gefertigt oder eine bestehende Konstruktion vor Ort bearbeitet wird, verändert die Bedingungen bei der Ausführung. Vor Beginn müssen unter anderem Werkstoff, Form des Bauteils und vorgesehene Verwendung bekannt sein.

Kurzfassung

  • Schweißarbeiten umfassen neben der Fertigung neuer Bauteile auch Reparaturen und Anpassungen an bereits montierten Konstruktionen.
  • WIG- und MIG-Schweißen unterscheiden sich unter anderem bei Elektrodenart, Zusatzwerkstoff und Arbeitsweise.
  • Vor einer Reparaturschweißung muss die beschädigte Stelle so vorbereitet werden, dass der vorgesehene Nahtbereich bearbeitet werden kann.
  • Arbeiten an bereits montierten Konstruktionen erfordern die Berücksichtigung vorhandener Maße, Anschlüsse und Einbausituationen.
  • Tragende Bauteile und andere technisch relevante Konstruktionen können Vorgaben aus DIN- und EN-Regelwerken unterliegen.

Bauteilform und Fügestelle geben die Vorbereitung vor

Vor dem Schweißen muss feststehen, welche Bereiche eines Bauteils miteinander verbunden werden und wie die Fügestelle zugänglich ist. Bei Rohrleitungen entstehen andere Arbeitspositionen als bei ebenen Blechen oder Rahmenkonstruktionen. Bereits montierte Bauteile können den Zugang zusätzlich begrenzen.

Der Bereich der späteren Schweißnaht muss ebenfalls vorbereitet werden. Rückstände und Beschichtungen im Nahtbereich können vor der Bearbeitung entfernt werden müssen. Bei Reparaturen kommt hinzu, dass zunächst der beschädigte Bereich freigelegt werden muss.

Maße und Anschlussstellen müssen passen, wenn ein geschweißtes Bauteil anschließend montiert oder mit einer vorhandenen Konstruktion verbunden wird. Abweichungen können sonst dazu führen, dass nach dem Schweißen weitere Anpassungen notwendig werden.

WIG- und MIG-Verfahren unterscheiden sich technisch

Bei Schweißarbeiten können unter anderem WIG- und MIG-Verfahren eingesetzt werden. Beide arbeiten mit einem Lichtbogen und Schutzgas, unterscheiden sich jedoch in der Führung von Elektrode und Zusatzwerkstoff. Einsatzbereiche sind etwa Aluminiumkonstruktionen, Maschinenbauteile und weitere Metallkonstruktionen.

Beim WIG-Schweißen entsteht der Lichtbogen zwischen einer nicht abschmelzenden Wolframelektrode und dem Werkstück. Benötigter Zusatzwerkstoff wird getrennt von der Elektrode zugeführt.

Beim MIG-Schweißen übernimmt ein kontinuierlich zugeführter Draht zwei Funktionen: Er dient als abschmelzende Elektrode und liefert zugleich den Zusatzwerkstoff. Schutzgas umgibt während des Schweißens den Bereich des Lichtbogens.

Reparaturen verlangen eine genaue Beurteilung der Schadstelle

Eine gebrochene oder gerissene Metallkonstruktion kann nicht in jedem Fall unmittelbar wieder verschweißt werden. Zunächst muss geklärt werden, wo sich der Schaden befindet und wie das Bauteil beansprucht wird. Bei Rissen ist insbesondere relevant, wie weit sie in das Material reichen und ob weitere geschädigte Bereiche vorhanden sind.

Anschließend wird die Schadstelle für das Schweißen vorbereitet. Je nach Art und Ausmaß der Beschädigung wird der betroffene Bereich vor dem erneuten Verschweißen bearbeitet.

Reparaturschweißungen werden unter anderem an bestehenden Konstruktionen sowie an beschädigten Aluminiumteilen vorgenommen. Risse und Brüche gehören zu den typischen Schadensbildern, bei denen eine solche Bearbeitung geprüft werden kann.

Arbeiten am Einbauort stellen eigene Anforderungen

Nicht jedes Metallbauteil lässt sich ohne Weiteres demontieren und in einer Werkstatt bearbeiten. Bei Geländern, Pergolen, Rohrleitungen, Maschinenkomponenten oder bereits eingebauten Konstruktionen kann eine Bearbeitung am vorhandenen Standort erforderlich sein. Auch Anpassungen infolge der Montage können erst nach dem Einsetzen eines Bauteils erkennbar werden.

Vor Ort sind die tatsächlichen Maße und Anschlussstellen unmittelbar sichtbar. Maße und vorhandene Anschlüsse können direkt am Einbauort geprüft werden. Begrenzter Arbeitsraum oder schwer erreichbare Verbindungsstellen können beeinflussen, aus welcher Position eine Naht ausgeführt werden kann.

Beim Schweißen vor Ort müssen angrenzende Bereiche vor Funken, Hitze und Schweißspritzern geschützt werden.

Technische Vorgaben richten sich nach dem Bauteil

Geländer, Rohrleitungen, Maschinenbauteile und tragende Konstruktionen werden für verschiedene Zwecke eingesetzt. Je nach Bauteil können deshalb unterschiedliche technische Vorgaben für die Schweißverbindung gelten. Bei bestimmten Konstruktionen richtet sich die Ausführung nach den anzuwendenden DIN- und EN-Vorgaben.

Bei bestimmten Bauteilen richtet sich die Ausführung nach den jeweils anzuwendenden DIN- und EN-Vorgaben.

Anpassungen nach dem Schweißen

Nach dem Schweißen können weitere Bearbeitungsschritte notwendig sein. Dazu gehören unter anderem Anpassungen für die anschließende Montage oder Arbeiten an Übergängen und Anschlussstellen. Dazu zählen beispielsweise das Bearbeiten bestimmter Nahtbereiche oder Anpassungen für die anschließende Montage.

Der vorgesehene Einsatz gibt vor, welche Bearbeitung erforderlich ist. Bei einem Maschinenbauteil können Anschlussmaße relevant sein, während bei einem Geländer Übergänge zu angrenzenden Bauteilen berücksichtigt werden müssen. Rohrleitungen stellen wiederum eigene Anforderungen an Verbindung und Einbau.

Fazit

Schweißarbeiten umfassen die Fertigung neuer Bauteile ebenso wie Reparaturen und Anpassungen an bestehenden Konstruktionen. Welche Vorgehensweise infrage kommt, hängt unter anderem vom Werkstoff, vom Bauteil und vom Arbeitsort ab. WIG- und MIG-Verfahren besitzen unterschiedliche technische Eigenschaften und werden entsprechend dem jeweiligen Bauteil ausgewählt. Reparaturen erfordern zunächst eine Beurteilung der Schadstelle, während Arbeiten an eingebauten Konstruktionen die tatsächlichen Maße und Bedingungen vor Ort einbeziehen. Bei tragenden oder normgebundenen Bauteilen kommen zusätzlich die jeweils geltenden technischen Vorgaben hinzu.