MIG- und MAG-Schweißen - Handwerk
MIG- und MAG-Schweißen - Handwerk
Einleitung
Beim MIG- und MAG-Schweißen brennt ein Lichtbogen zwischen dem Werkstück und einer kontinuierlich zugeführten, abschmelzenden Drahtelektrode. Ein Schutzgas hält die Umgebungsluft weitgehend vom flüssigen Metall fern. Beide Verfahren gehören zum Metallschutzgasschweißen und sind im Metallbau, Fahrzeugbau, Maschinenbau und in der Instandhaltung weit verbreitet.
Wichtig: Dieser aiMOOC ergänzt die praktische Ausbildung. Schweißarbeiten darfst Du nur nach Unterweisung, betrieblicher Freigabe und unter fachlicher Aufsicht ausführen.
Lernziele
Nach der Bearbeitung kannst Du MIG und MAG unterscheiden, den Anlagenaufbau erklären, grundlegende Einstellungen beurteilen, typische Nahtfehler erkennen und Schutzmaßnahmen nach dem STOP-Prinzip begründen.
Grundprinzip
Der Drahtvorschub transportiert die Drahtelektrode durch den Brenner. Am Kontakt mit dem Werkstück zündet der Lichtbogen. Draht und Werkstückkanten schmelzen auf und bilden das Schmelzbad. Das Schutzgas strömt aus der Gasdüse und schützt den Prozess vor störenden Reaktionen mit der Luft.
Merksatz: Draht, Strom, Gas und Bewegung müssen zusammenpassen.
MIG oder MAG?
| Verfahren | Schutzgas | Typische Werkstoffe | Kennzeichen |
|---|---|---|---|
| MIG | Inertes, weitgehend reaktionsträges Gas, zum Beispiel Argon oder Helium | Häufig Aluminium, Kupfer, Magnesium und weitere Nichteisenmetalle | Das Schutzgas reagiert kaum mit dem Schmelzbad |
| MAG | Aktives Gas, zum Beispiel Kohlendioxid oder argonreiche Mischgase mit aktiven Anteilen | Vor allem unlegierte, niedriglegierte und hochlegierte Stähle | Das Gas beeinflusst Lichtbogen und Schmelzbad |
Die konkrete Kombination aus Werkstoff, Draht und Gas wird nicht geschätzt, sondern nach Schweißanweisung WPS, Geräteangabe und betrieblicher Vorgabe ausgewählt.
Aufbau der Anlage
Eine typische Anlage besteht aus Stromquelle, Drahtvorschub, Drahtspule, Schlauchpaket, Schweißbrenner, Stromrückleitung, Schutzgasflasche und Druckminderer. Je nach Leistung kann eine Brennerkühlung hinzukommen.
- Stromquelle: Liefert und regelt die elektrische Energie.
- Drahtvorschub: Fördert den Schweißdraht gleichmäßig.
- Kontaktrohr: Überträgt den Schweißstrom auf den Draht.
- Gasdüse: Leitet das Schutzgas um Draht und Lichtbogen.
- Stromrückleitung: Schließt den Schweißstromkreis über das Werkstück.
- Druckminderer: Reduziert den Flaschendruck auf den benötigten Arbeitsdruck.
Arbeitsvorbereitung
- Arbeitsauftrag: Zeichnung, Nahtart, Werkstoff, Blechdicke und Qualitätsanforderung klären.
- Gefährdungsbeurteilung: Brandlasten, Schweißrauch, Strahlung, elektrische Gefährdung und räumliche Bedingungen prüfen.
- Werkstückvorbereitung: Fügestellen metallisch sauber, trocken und passend vorbereitet herstellen.
- Anlagenprüfung: Leitungen, Schlauchpaket, Brenner, Verschleißteile, Gasversorgung und Stromrückleitung kontrollieren.
- Probenaht: Einstellungen an einem vergleichbaren Probestück prüfen.
- Freigabe: Erst nach Unterweisung und betrieblicher Freigabe schweißen.
Beschichtungen, Öl, Feuchtigkeit, Rost und Schmutz können Lichtbogen, Schweißrauch und Nahtqualität negativ beeinflussen. Unbekannte oder geschlossene Behälter dürfen nicht ohne ein fachlich festgelegtes Sicherungsverfahren geschweißt werden.
Einstellen und Schweißen
Die Werte hängen von Werkstoff, Drahtdurchmesser, Gas, Nahtform, Schweißposition und Gerät ab. Verbindlich sind die Schweißanweisung, die Betriebsanleitung und die Vorgaben der Ausbilderin oder des Ausbilders.
- Drahtvorschubgeschwindigkeit: Beeinflusst bei üblichen MSG-Anlagen wesentlich den Schweißstrom und die Abschmelzleistung.
- Schweißspannung: Beeinflusst Lichtbogenlänge und Nahtform.
- Schweißgeschwindigkeit: Verändert Wärmeeintrag, Einbrand und Nahtbreite.
- Brennerhaltung: Abstand, Winkel und Bewegung müssen gleichmäßig bleiben.
- Schutzgasmenge: Muss zum Brenner, Prozess und Arbeitsplatz passen; zu wenig Gas und starke Zugluft stören den Schutz, unnötig viel Gas kann Verwirbelungen fördern.
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Lichtbogenarten
- Kurzlichtbogen: Kurzschlussbehafteter Werkstoffübergang mit vergleichsweise geringem Wärmeeintrag; häufig für dünnere Bleche und Zwangslagen.
- Sprühlichtbogen: Feintropfiger, kurzschlussfreier Übergang bei höherer Leistung; häufig für größere Werkstoffdicken und geeignete Positionen.
- Impulslichtbogen: Gesteuerter Tropfenübergang durch Stromimpulse; ermöglicht gute Prozesskontrolle bei reduziertem mittlerem Wärmeeintrag gegenüber dem Sprühlichtbogen.
Die Lichtbogenart wird nicht nur am Geräusch erkannt. Entscheidend sind Prozessdaten, Werkstoffübergang, Nahtbild und die Vorgaben der Schweißanweisung.
Brennerführung und Nahtaufbau
Ein ruhiger Brenner, gleichmäßiger Abstand und konstante Geschwindigkeit sind wichtiger als schnelle Bewegungen. Die Stromrückleitung wird an einer geeigneten, sauberen Stelle möglichst nahe am Schweißbereich angeschlossen. Sie darf den Strom nicht unkontrolliert über Lager, Ketten, Seile oder empfindliche Bauteile führen.
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Typische Nahtfehler
| Fehlerbild | Mögliche Ursache | Sinnvolle Prüfung |
|---|---|---|
| Poren | Verunreinigung, Feuchtigkeit, Zugluft, gestörter Gasfluss | Oberfläche reinigen, Gasweg und Arbeitsplatz prüfen |
| Bindefehler | Zu geringer Wärmeeintrag, ungünstige Führung, zu hohe Geschwindigkeit | Einstellung, Nahtvorbereitung und Brennerposition prüfen |
| Einbrandkerben | Unpassende Spannung, Geschwindigkeit oder Brennerhaltung | Parameter und Randführung vergleichen |
| Starke Spritzer | Unpassendes Verhältnis von Spannung und Drahtvorschub, instabiler Lichtbogen | Probenaht und Geräteeinstellung prüfen |
| Durchbrand | Zu hoher Wärmeeintrag, zu großer Spalt, zu langsame Bewegung | Fügespalt, Leistung und Geschwindigkeit anpassen |
| Drahtförderstörung | Verschlissenes Kontaktrohr, falscher Rollendruck, verschmutzte Drahtführung | Verschleißteile und Drahtweg kontrollieren |
Qualität prüfen
Nach dem Abkühlen und Reinigen wird die Naht nach Zeichnung und Schweißanweisung beurteilt. Sichtbar sind unter anderem Nahtlage, Gleichmäßigkeit, Nahtübergänge, Spritzer, Poren, Kerben, Risse und unerwünschte Zündstellen. Weitere Prüfverfahren dürfen nur von entsprechend qualifizierten Personen angewendet und bewertet werden.
Praxisregel: Ein schönes Nahtbild allein beweist keine ausreichende Verbindung.
Arbeitsschutz
Beim Schweißen entstehen intensive optische Strahlung, Hitze, Funken, elektrische Gefährdungen, Lärm und Schweißrauch. Schutzmaßnahmen werden nach dem STOP-Prinzip festgelegt: Substitution, technische, organisatorische und persönliche Maßnahmen.
- Absaugung: Schweißrauch möglichst nahe an der Entstehungsstelle erfassen, bevor er in den Atembereich gelangt.
- Abschirmung: Andere Personen vor Lichtbogenstrahlung und Funken schützen.
- Brandschutz: Brennbare Stoffe entfernen oder sicher abdecken; geeignete Löschmittel und gegebenenfalls Brandwache vorsehen.
- Persönliche Schutzausrüstung: Geeigneten Schweißerschutzhelm, trockene Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und Sicherheitsschuhe verwenden.
- Elektrische Sicherheit: Anlage, Leitungen und Rückleitung prüfen; nur trockene und unbeschädigte Ausrüstung benutzen.
- Gasflasche: Aufrecht und gegen Umfallen sichern; beim Transport Ventilschutz verwenden; passenden Druckminderer einsetzen.
- Enge Räume: Nur nach besonderer Gefährdungsbeurteilung, Freigabe, Lüftungs- und Rettungskonzept arbeiten.
Gebläseunterstützter Atemschutz kann nach der Gefährdungsbeurteilung zusätzlich erforderlich sein. Er ersetzt die vorrangige Erfassung des Schweißrauchs an der Quelle nicht.
Fachquellen und Vertiefung
- BGHM: Arbeitsschutz kompakt – MIG/MAG-Schweißen
- DGUV Information 209-096: Schweißrauchminderung im Betrieb
- BAuA: TRGS 528 Schweißtechnische Arbeiten
- Fronius: Grundprinzip des MIG/MAG-Schweißens
- Wikimedia Commons: Freie Medien zum Gas Metal Arc Welding
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Zu welcher Verfahrensgruppe gehören MIG und MAG? (Metallschutzgasschweißen) (!Gasschmelzschweißen) (!Widerstandspunktschweißen) (!Unterpulverschweißen)
Welche Gasart wird beim MIG-Schweißen eingesetzt? (Inertes Schutzgas) (!Aktives Schutzgas) (!Brenngas) (!Druckluft)
Für welche Werkstoffgruppe wird MAG besonders häufig eingesetzt? (Stähle) (!Holzwerkstoffe) (!Thermoplaste) (!Keramik)
Welches Brennerteil überträgt den Schweißstrom auf den Draht? (Kontaktrohr) (!Gasdüse) (!Drahtspule) (!Druckminderer)
Welche Einstellung beeinflusst wesentlich Schweißstrom und Abschmelzleistung? (Drahtvorschubgeschwindigkeit) (!Helmgröße) (!Kabellänge der Werkstattbeleuchtung) (!Farbe der Gasflasche)
Welche Lichtbogenart eignet sich häufig für dünnere Bleche? (Kurzlichtbogen) (!Sprühlichtbogen) (!Plasmalichtbogen) (!Kohlelichtbogen)
Was kann Poren in der Schweißnaht verursachen? (Gestörter Gasschutz) (!Saubere trockene Fügestelle) (!Passende Schweißanweisung) (!Geprüfte Stromrückleitung)
Welche Maßnahme erfasst Schweißrauch am wirksamsten nahe der Quelle? (Örtliche Absaugung) (!Geöffnetes Hallentor allein) (!Dunklere Schutzscheibe) (!Längeres Schlauchpaket)
Wie wird eine Schutzgasflasche am Arbeitsplatz aufgestellt? (Aufrecht und gegen Umfallen gesichert) (!Liegend unter dem Schweißtisch) (!Ungesichert neben dem Verkehrsweg) (!Direkt vor einem Notausgang)
Woran wird die fertige Naht beurteilt? (An Zeichnung und Schweißanweisung) (!Nur am Geräusch) (!Nur an der Nahtfarbe) (!Nur an der Schweißdauer)
Memory
| MIG | Inertes Schutzgas |
| MAG | Aktives Schutzgas |
| Drahtvorschub | Kontinuierlicher Elektrodennachschub |
| Gasdüse | Führung des Schutzgases |
| Stromrückleitung | Geschlossener Schweißstromkreis |
| Kurzlichtbogen | Geringerer Wärmeeintrag |
| Poren | Gestörter Gasschutz |
| Absaugung | Erfassung des Schweißrauchs |
Drag and Drop
| Ordne die richtigen Begriffe zu. | Aufgabe im Schweißprozess |
|---|---|
| Drahtvorschub | Fördert die Drahtelektrode |
| Kontaktrohr | Überträgt den Schweißstrom |
| Gasdüse | Leitet das Schutzgas |
| Stromrückleitung | Schließt den Stromkreis |
| Druckminderer | Reduziert den Flaschendruck |
| Absaugung | Erfasst den Schweißrauch |
Kreuzworträtsel
| Schutzgas | Welches Medium hält die Umgebungsluft vom Schmelzbad fern? |
| Drahtelektrode | Welcher Zusatzwerkstoff wird kontinuierlich durch den Brenner gefördert? |
| Kontaktrohr | Welches Brennerteil überträgt Strom auf den Draht? |
| Absaugung | Welche technische Maßnahme erfasst Schweißrauch an der Quelle? |
| Porosität | Wie heißt der Nahtfehler mit eingeschlossenen Gasblasen? |
| Lichtbogen | Was brennt zwischen Draht und Werkstück? |
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Lückentext
Offene Aufgaben
Leicht
- MIG-MAG-Vergleich: Gestalte eine kompakte Tabelle mit Schutzgas, Werkstoffen und typischen Anwendungen.
- Anlagenbauteile: Beschrifte eine Skizze mit Stromquelle, Drahtvorschub, Brenner, Gasflasche und Stromrückleitung.
- PSA-Kontrolle: Entwickle eine Sichtprüfliste für Schweißhelm, Handschuhe, Kleidung und Sicherheitsschuhe.
- Fehlerbildkarten: Erstelle vier Lernkarten zu Poren, Spritzern, Einbrandkerben und Bindefehlern.
Standard
- Arbeitsablauf: Formuliere einen sicheren Ablauf von der Auftragsklärung bis zur Sichtprüfung der Naht.
- Videoanalyse: Analysiere ein eingebettetes Lehrvideo und notiere fünf richtige Arbeitsschritte sowie zwei offene Fragen.
- Fachinterview: Befrage eine Schweißfachkraft zu häufigen Anfängerfehlern und fasse die Antworten sachlich zusammen.
- Nahtbeurteilung: Vergleiche unter fachlicher Anleitung zwei Probenähte und begründe, welche Merkmale verbessert werden müssen.
Schwer
- Parameterreihe: Dokumentiere unter fachlicher Aufsicht, wie sich eine gezielte Änderung von Spannung oder Drahtvorschub auf Lichtbogen und Nahtbild auswirkt.
- Gefährdungsbeurteilung: Entwickle für einen mobilen Schweißauftrag Schutzmaßnahmen nach dem STOP-Prinzip.
- Fehlerursachenanalyse: Bearbeite einen Fall mit Porenbildung und leite aus Werkstückzustand, Gasversorgung und Brennerführung eine Prüfreihenfolge ab.
- Ausbildungsstation: Plane eine Übungsstation mit Arbeitsauftrag, Materialliste, Sicherheitscheck, Probenaht und Bewertungskriterien.
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Lernkontrolle
- Verfahrenswahl: Entscheide für einen Aluminiumrahmen und einen Baustahlrahmen zwischen MIG und MAG und begründe Gas, Draht und Schutzmaßnahmen.
- Porenfall: Auf einer Baustelle treten Poren auf. Es ist windig und das Bauteil ist verschmutzt. Entwickle eine sichere, schrittweise Fehleranalyse.
- Parameterwirkung: Erkläre, welche Folgen eine stark erhöhte Schweißgeschwindigkeit für Wärmeeintrag, Einbrand und Nahtform haben kann.
- Arbeitsschutzplanung: Plane einen Schweißarbeitsplatz in einer Werkstatt und ordne Maßnahmen dem STOP-Prinzip zu.
- Qualitätsurteil: Begründe, warum ein gleichmäßiges Nahtbild allein keinen ausreichenden Einbrand beweist.
- Störungsdiagnose: Der Draht läuft ruckartig. Entwickle eine Prüfreihenfolge vom Drahtvorschub bis zum Kontaktrohr.
Lernnachweis
Für einen Lernnachweis sind folgende Leistungen wichtig:
- Du unterscheidest MIG und MAG anhand von Schutzgas und Anwendung.
- Du erklärst den Anlagenaufbau und die Aufgaben der Hauptbauteile.
- Du bereitest einen Schweißarbeitsplatz nach betrieblicher Vorgabe sicher vor.
- Du begründest Einstellungen mit Werkstoff, Nahtform und Schweißanweisung.
- Du erkennst typische Nahtfehler und leitest sinnvolle Prüfungen ab.
- Du wendest das STOP-Prinzip auf Schweißrauch, Strahlung, Brand- und elektrische Gefährdungen an.
- Du dokumentierst eine praktische Übung nachvollziehbar und wertest das Ergebnis kritisch aus.
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