Klassifizierung und Mechanismen des Schweißens

Das Schweißen kann je nach verwendetem Fügeverfahren grob in drei Gruppen eingeteilt werden: Diese Seite stellt die Klassifizierung und die Mechanismen des Schweißens vor.

Klassifizierung des Schweißens

Das Schweißen kann je nach verwendetem Fügeverfahren in drei Gruppen eingeteilt werden:

  • Das Schmelzschweißen schmilzt Grundwerkstoffe oder einen Grundwerkstoff und einen Schweißstab, der zum Verbinden des Grundwerkstoffs verwendet wird (Schweißzusatz)
  • Das Pressschweißen schmilzt Grundwerkstoffe mechanisch durch Reibung, Druck oder elektrischen Strom
  • Das Hartlöten/Löten verwendet einen Schweißzusatz (Lotpaste), der auf die Verbindungsabschnitte aufgebracht wird.

In jeder Gruppe gibt es viele verschiedene Schweißverfahren, die es ermöglichen, das optimale Verfahren in Abhängigkeit von den zu verbindenden Grundwerkstoffen und anderen Bedingungen auszuwählen.

Metallurgisches Fügen (Schweißen) Schmelzschweißen
Elektrische Energie
  • Lichtbogenschweißen
  • Elektronenstrahlschweißen
Chemische Energie
  • Gasschweißen
Lichtenergie
  • Laserschweißen
Pressschweißen
Elektrische Energie
Widerstandsschweißen:
  • Widerstandspunktschweißen
  • Buckelschweißen
  • Nahtschweißen
  • Stumpfschweißen
  • Abbrennstumpfschweißen
Chemische Energie
  • Sprengschweißen
Mechanische Energie
  • Kaltpressschweißen
  • Reibschweißen
  • Reibrührschweißen (FSW)
  • Ultraschallschweißen
  • Diffusionsschweißen
Hartlöten/Löten
Elektrische Energie
  • Induktives Löten (Weichlöten = Löten)
Chemische Energie
  • Brennerlöten (Flammlöten)
Lichtenergie
  • Lichtlöten
  • Laserlöten

Die obigen Klassifizierungen sind nur ein Beispiel. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Arten zu klassifizieren, und einige können von der obigen Tabelle abweichen.

Schmelzschweißen

Das Schmelzschweißen ist das gängigste Schweißverfahren.
Das Schmelzschweißen ist ein Prozess des Schweißens durch Schmelzen eines oder beider Grundwerkstoffe und eines Schweißzusatzes.
Das Lichtbogenschweißen ist ein häufig eingesetztes Beispiel für das Schmelzschweißen. Das Lichtbogen- und Laserschweißen wird in der Regel beim automatischen Schweißen mit Roboterarmen eingesetzt. In komplizierten Produktmontagelinien, wie beispielsweise für Automobilteile, werden je nach Prozessbedingungen Roboter- und Handschweißungen eingesetzt.

Lichtbogenschweißen
Lichtbogenschweißen
  1. Bogen
  2. Schweißen

Pressschweißen

Das Pressschweißen kann in drei Arten eingeteilt werden: Das Reibschweißen nutzt die Eigenschaft, dass bei einer Verformung eines Materials durch eine bestimmte Kraft die Verformung auch bei Wegfall der Kraft erhalten bleibt (Plastizität). Das Gasdruckschweißen verbindet zwei Grundwerkstoffe, indem es sie unter Druck in Kontakt bringt und sie mit Gas erwärmt. Das Widerstandspunktschweißen verbindet zwei Grundwerkstoffe, indem es sie zusammenhält und elektrischen Strom leitet, um sie mit der durch den elektrischen Widerstand erzeugten Wärme zu erhitzen.
Da Reib- und Widerstandspunktschweißen ohne menschlichen Eingriff automatisiert werden können, werden sie häufig in automatischen Pressschweißmaschinen auf FA-(Fabrikautomation)-Anlagen eingesetzt.

Widerstandspunktschweißen
Widerstandspunktschweißen
  1. Druckkraft
  2. Elektrischer Stromfluss
  3. Elektroden
  4. Schweißwerkstoffe

Hartlöten/Löten

Das Löten ist ein Verfahren zum Verbinden von Grundwerkstoffen unter Verwendung eines Schweißzusatzes (Lotpaste), das eine niedrigere Schmelztemperatur (Schmelzpunkt) aufweist. Die Schweißzusatze wurden mit Flussmittel gemischt, um ein Schmelzen des Grundwerkstoffs zu verhindern und eine korrekte Verbindung mit dem Grundwerkstoff zu gewährleisten.
Die Schweißzusätze müssen nicht nur eine niedrigere Schmelztemperatur als der Grundwerkstoff aufweisen, sondern auch eine hohe Affinität, um eine atomare Bindung zwischen dem geschmolzenen Füllstoff und den Grundwerkstoffen zu gewährleisten.

Je nach den zu verbindenden Materialien wie Aluminium, Silber, Kupferphosphor und Messing werden unterschiedliche Schweißzusätz verwendet. Weiche Schweißzusätze mit niedrigem Schmelzpunkt, wie Zink, Blei, Zinn und eine Zinn-Blei-Legierung, werden im Allgemeinen als Lote bezeichnet.
Da Hartlöten und Löten Metalle leicht verbinden können, wird es in großem Umfang für Konsumgüter, Kunsthandwerk und Dentalanwendungen eingesetzt. Löten, das die Leitfähigkeit von Schweißzusätzen nutzt, wird für elektronische Schaltungen oder andere Geräte in verschiedenen Branchen aus den Bereichen Haushaltsgeräte, Luftfahrt, Kernkraft und chemische Ausrüstung eingesetzt.

Hartlöten/Löten
  1. Schweißzusatz oder Lot
  2. Zusammengefügter Abschnitt

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