Grundlagenwissen

MIG-Schweißen und MAG-Schweißen einfach erklärt

| Redakteur: Frauke Finus

Arc Tig: Die mechanisierte WIG-Lösung von Fronius ermöglicht hochqualitative Ergebnisse bei hohen Schweißgeschwindigkeiten.
Arc Tig: Die mechanisierte WIG-Lösung von Fronius ermöglicht hochqualitative Ergebnisse bei hohen Schweißgeschwindigkeiten. (Bild: Fronius)

Fügt zusammen, was zusammen gehört: Das Schweißen. Eine Kombination aus Wärme, Druck und Zusatzwerkstoffen verbindet zwei Werkstücke dauerhaft miteinander.

Beim Schweißen kommen verschiedene Verfahren zum Einsatz, die sich durch ihre besonderen Eigenschaften unterscheiden. Ein bedeutendes Schweißverfahren ist das sogenannte Metallschutzgasschweißen. Es unterscheidet sich weiter in zusätzliche Arten, die wir Ihnen in diesem Artikel erklären möchten. Außerdem erfahren Sie alles über die sogenannten Lichtbögen, die beim Schweißen zwingend gebraucht werden.

Definition: Metallschutzgasschweißen (MSG-Schweißen)

Dieses Lichtbogenschweißverfahren, das oft auch einfach als Schutzgasschweißen bezeichnet wird, ist für die Metallverarbeitung elementar, weil es erlaubt, fast alle für das Schweißen geeigneten Werkstoffe in verschiedenen Materialstärken miteinander zu verbinden. Das Schweißen kann mit den passenden Geräten entweder manuell, das heißt von Hand, oder automatisch, zum Beispiel mit Hilfe von Schweiß-Robotern durchgeführt werden.

Schutzgasschweißen: Wie geht das?

In diesem Video des DVS erfahren Sie mehr über das Schutzgasschweißen.

Das Verfahren lässt sich grob so erklären: Eine Drahtelektrode, die sich unter einer Schutzgasabdeckung befindet, schmilzt während des Schweißvorgangs durch starke Hitzeeinwirkung ab. Das geschmolzene Metall wird bei Abkühlung wieder fest und verbindet dadurch die Metallteile zuverlässig. Ein Gas, zum Beispiel Kohlenstoffdioxid (CO2), schützt die Schweißstelle vor der Umgebungsatmosphäre wie der Raumluft. Denn darin enthaltene Gase wie Sauerstoff (O2), Wasserdampf (H2O) und Verunreinigungen (Staub, et cetera) können die Reaktion beeinflussen, was unerwünscht ist.

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Arc Tig: Die mechanisierte WIG-Lösung von Fronius ermöglicht hochqualitative Ergebnisse bei hohen Schweißgeschwindigkeiten.
Arc Tig: Die mechanisierte WIG-Lösung von Fronius ermöglicht hochqualitative Ergebnisse bei hohen Schweißgeschwindigkeiten. (Bild: Fronius)

Das Metallschutzgasschweißen wird anhand des verwendeten Gases und des zu verschweißenden Metalls in MIG-Schweißen (Verwendung von inerten Gasen) und MAG-Schweißen (Verwendung von Aktivgasen) unterteilt.

In diesem Video gibt M1 Molter einen Überblick zu den Unterschieden des MIG MAG und WIG Schweißens.

Verfahren: MAG-Schweißen und MIG-Schweißen im Detail

Das Metall-Inertgasschweißen (MIG-Schweißen)

Bei diesem Verfahren werden sogenannte Inertgase eingesetzt. Dabei handelt es sich zum Beispiel um Stickstoff (N) oder Edelgase wie Helium (He), Neon (Ne) und Argon (Ar). Die Auswahl des Gases erfolgt meist aufgrund der Kosten: Einige Gase sind günstiger als andere. Sie heißen „inert“, weil sie aufgrund ihrer besonderen chemischen Struktur unter den vorliegenden Bedingungen keine Reaktionen mit anderen Verbindungen oder Elementen eingehen können. Für das Schweißen sind sie damit sehr wertvoll. Bei den Metallen, die mit dem MIG-Schweißen verbunden werden können, handelt es sich zum Beispiel um Edelmetalle oder Aluminium.

Das Metall-Aktivgasschweißen (MAG-Schweißen)

Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass während des Schweißens sogenannte Aktivgase eingesetzt werden. Dabei handelt es sich zum Beispiel um Kohlenstoffdioxid (CO2) oder um ein Gemisch von Kohlenstoffdioxid mit einem inerten Gas wie Argon. Im Gegensatz zum Inertgas nimmt ein Aktivgas an der Reaktion teil: Es wirkt unter anderem stabilisierend auf den sogenannten Lichtbogen. Das Metall, dass beim MAG Schweißen verbunden werden kann, ist legierter und unlegierter Stahl.

Weitere technische Informationen zum MIG/MAG-Schweißen finden Sie hier.

Überblick: Wesentliche Unterschiede der beiden Verfahren zum Schutzgasschweißen

Blick in eine Tru Laser Weld 5000 von Trumpf für das automatisierte Schweißen.
Blick in eine Tru Laser Weld 5000 von Trumpf für das automatisierte Schweißen. (Bild: Trumpf)

MIG-Schweißen:

  • verwendetes Gas: Inertgas, zum Beispiel Argon (günstig) oder Helium (teuer)
  • reagiert das Gas mit dem Schweißgut: nein
  • eingesetzt bei folgenden Metallen: Edelmetalle wie Edelstahl, Aluminium, Titan oder Kupfer

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MAG-Schweißen:

  • verwendetes Gas: Aktivgas wie CO2, oder ein Gemisch aus Aktivgas und Inertgas wie CO2 und Argon
  • reagiert das Gas mit dem Schweißgut: Ja
  • eingesetzt bei folgenden Metallen: legierter und unlegierter Stahl

Wann wird welches Verfahren verwendet?

Schweißer entscheiden sich bei der Auswahl zwischen MAG- und MIG-Schweißen vorrangig anhand der miteinander zu verschweißenden Metalle für ein Verfahren.

Der DVS – Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren ist ein technisch-wissenschaftlicher Fachverband, der in allen Bereichen der Fügetechnik aktiv ist.

Neue Schlüsseltechnologie bringt viele Vorteile – Lorch macht den Cobot zum neuen Schweißer im Team. Mit dem Cobot Welding Package können Schweißvorgänge schnell und effektiv automatisiert werden.
Neue Schlüsseltechnologie bringt viele Vorteile – Lorch macht den Cobot zum neuen Schweißer im Team. Mit dem Cobot Welding Package können Schweißvorgänge schnell und effektiv automatisiert werden. (Bild: Lorch)

Lichtbögen und ihre Eigenschaften

Ohne Lichtbogen kein Schweißen. Dabei handelt es sich um „eine sich selbst erhaltende Gasentladung“, die sich durch ein helles Leuchten bemerkbar macht und die die Hitze für den Schweißvorgang liefert. Er brennt zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück.

In diesem Video sehen Sie eine High-Speed-Aufnahme eines Lichtbogens beim Schweißen.

Rund um das Schweißen geht es bei den beiden Messen Schweißtec in Stuttgart und der Schweißen und Schneiden in Essen.

Lichtbögen beim Schweißen lassen sich in verschiedene Arten unterscheiden, zum Beispiel in Kurzlichtbogen, Übergangslichtbogen, Sprühlichtbogen und Impulslichtbogen.

Der Kurzlichtbogen

Der Kurzlichtbogen bringt beim Schweißen nur eine geringe Wärme. Das führt auch nur zu einer geringen Abschmelzleistung, diese ist jedoch in vielen Einsatzbereichen die beste Wahl. Er kommt zum Beispiel bei dünnen Blechen bis zu einer Stärke von 3 mm zum Einsatz. Bezüglich der Schweißposition wird es für sogenannte Zwangslagen empfohlen, das heißt, dass das schmelzende Metall hierbei nicht mit der Schwerkraft nach unten fließen soll. Diese Position ist daher nicht optimal, doch mit dem Kurzlichtbogen findet sich eine gute Lösungsmöglichkeit.

Außerdem wird der Kurzlichtbogen beim Wurzelschweißen eingesetzt. Es handelt sich dabei ebenfalls um eine Technik zum Schutzgasschweißen, bei der aber nur die Unterseite einer Schweißnaht geschweißt wird. Die Spritzerbildung ist während diesem Schweißen gering, der Werkstoffübergang grobtropfig. Der Lichtbogen wird durch einen bewusst erzeugten Kurzschluss gezündet.

Schweißen kann man lernen. Lehrgänge bieten zum Beispiel Merkle und Dekra an.

Der Übergangslichtbogen

Dieser Lichtbogen bietet beim Schweißen eine mittlere Wärmeleistung, liefert also mehr Energie zum Schutzgasschweißen. Durch die höhere Energieleistung können Schweißer auch stärkere Bleche mittlerer Stärke schweißen. Wie beim Kurzlichtbogen wird der Übergangslichtbogen bei Zwangslagen eingesetzt. Auch diese Art lässt sich mittels Kurzschluss zünden, es gibt aber auch andere Möglichkeiten zum Zünden. Ein Nachteil des Verfahrens ist die vergleichsweise starke Spritzerbildung. Die anderen vorgestellten Lichtbögen schneiden beim Schweißen deutlich besser ab.

Die Geräteserie Mega Arc 2 mit Focus Arc und SDI-Plus von Rehm.
Die Geräteserie Mega Arc 2 mit Focus Arc und SDI-Plus von Rehm. (Bild: Rehm)

Der Sprühlichtbogen

Der Sprühlichtbogen zeichnet sich durch die höchste Abschmelzleistung beim MIG-Schweißen und MAG-Schweißen aus. Dadurch lassen sich nicht nur Bleche mittlerer Stärke schweißen, sondern auch dicke Bleche. Der Sprühlichtbogen wird beim Schutzgasschweißen für die sogenannten Füll- und Decklagen eingesetzt. Sie erinnern sich: Der Kurzlichtbogen kommt beim Wurzelschweißen zum Einsatz. Die Füll- und Decklagen stellen die darauf aufbauenden Schichten beim Schweißen dar. Der Sprühlichtbogen lässt sich gänzlich ohne Kurzschluss zünden und bietet dem Schweißer einen feinsttropfigen Werkstoffübergang. Die Spritzerbildung ist wie beim Kurzlichtbogen gering.

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Der Impulslichtbogen

Der Impulslichtbogen bietet eine niedrige Wärmeeinbringung. Sie ist jedoch noch höher als beim Kurzlichtbogen. Dadurch erlaubt der Lichtbogen einen vielseitigen Einsatzbereich. Die Stärke der zu verschweißenden Bleche kann von dünn zu dick reichen. Außerdem eignet sich die Impulslichtbogen wie andere Lichtbögen auch für Zwangslagen. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist die sehr geringe Spritzerbildung: Sie ist niedriger als bei allen anderen Lichtbögen. Der Impulslichtbogen wird ebenfalls ohne Kurzschluss gezündet.

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Der Übergangslichtbogen

Dieser Lichtbogen bietet beim Schweißen eine mittlere Wärmeleistung, liefert also mehr Energie zum Schutzgasschweißen. Durch die höhere Energieleistung können Schweißer auch stärkere Bleche mittlerer Stärke schweißen. Wie beim Kurzlichtbogen wird der Übergangslichtbogen bei Zwangslagen eingesetzt. Auch diese Art lässt sich mittels Kurzschluss zünden, es gibt aber auch andere Möglichkeiten zum Zünden. Ein Nachteil des Verfahrens ist die vergleichsweise starke Spritzerbildung. Die anderen vorgestellten Lichtbögen schneiden beim Schweißen deutlich besser ab.

High Pulse 452 DW von Merkle mit Drahtvorschubgerät in der Werft-Ausführung für die Meyer-Werft.
High Pulse 452 DW von Merkle mit Drahtvorschubgerät in der Werft-Ausführung für die Meyer-Werft. (Bild: Merkle)

Der Sprühlichtbogen

Der Sprühlichtbogen zeichnet sich durch die höchste Abschmelzleistung beim MIG-Schweißen und MAG-Schweißen aus. Dadurch lassen sich nicht nur Bleche mittlerer Stärke schweißen, sondern auch dicke Bleche. Der Sprühlichtbogen wird beim Schutzgasschweißen für die sogenannten Füll- und Decklagen eingesetzt. Sie erinnern sich: Der Kurzlichtbogen kommt beim Wurzelschweißen zum Einsatz. Die Füll- und Decklagen stellen die darauf aufbauenden Schichten beim Schweißen dar. Der Sprühlichtbogen lässt sich gänzlich ohne Kurzschluss zünden und bietet dem Schweißer einen feinsttropfigen Werkstoffübergang. Die Spritzerbildung ist wie beim Kurzlichtbogen gering.

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Der Impulslichtbogen

Der Impulslichtbogen bietet eine niedrige Wärmeeinbringung. Sie ist jedoch noch höher als beim Kurzlichtbogen. Dadurch erlaubt der Lichtbogen einen vielseitigen Einsatzbereich. Die Stärke der zu verschweißenden Bleche kann von dünn zu dick reichen. Außerdem eignet sich die Impulslichtbogen wie andere Lichtbögen auch für Zwangslagen. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist die sehr geringe Spritzerbildung: Sie ist niedriger als bei allen anderen Lichtbögen. Der Impulslichtbogen wird ebenfalls ohne Kurzschluss gezündet.

Noch mehr Wissen zum Schweißen können Sie in der Fachbuchreihe des DVS nachlesen.

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