Aluminium schweißen – Verfahren, Vorbereitung und typische Fehler

Aluminium verfügt über eine ganze Reihe an vorteilhaften Eigenschaften – sei es sein geringes Gewicht im Vergleich zu anderen Metallen, seine Wärmeleitfähigkeit oder seine widerstandsfähige Oxidschicht. Aber lässt sich Aluminium auch schweißen und wenn ja, was ist dabei zu beachten?

Wir liefern seit vielen Jahren Alublech nach Maß an unsere Kunden, die ihre Aluteile zu verschiedensten Konstruktionen weiterverarbeiten. Dabei stellt sich für unsere Kundschaft immer wieder die Frage nach der Schweißbarkeit. In diesem Ratgeber haben wir deshalb alle wichtigen Informationen rund um dieses Thema für Sie gesammelt.

Kann man Alu schweißen?

Beantworten wir zunächst einmal die wichtigste Frage: Kann man Aluminium überhaupt schweißen? Grundsätzlich ist das möglich, die Schweißbarkeit hängt jedoch von der Legierung ab. Nicht jeder Aluminiumwerkstoff besitzt dieselbe Schweißbarkeit, und auch innerhalb einer Legierungsgruppe können Zustand, Halbzeugherstellung und Bauteilanforderungen einen entscheidenden Einfluss haben.

Das bedeutet für Sie in der Praxis, dass Sie zunächst die Aluminiumlegierung bestimmen sollten. Wir verwenden für unsere Zuschnitte zum Beispiel die Aluminiumlegierung AlMg3 (EN AW-5754) oder AlMg4,5Mn (EN AW-5083). Diese sind für ihre gute Schweißbarkeit bekannt. Andere Werkstoffe wie AlMgSi0,5 können ebenfalls geschweißt werden, reagieren jedoch stärker auf die Wärmeeinwirkung und können im Bereich der Schweißnaht an Festigkeit verlieren.

Tipp: Möchten Sie auch Edelstahl schweißen oder Aluminium lackieren, dann finden Sie hierzu ebenfalls hilfreiche Guides bei uns!

Das Schweißen von Aluminium stellt besondere Anforderungen

Beim Schweißen von Aluminium gibt es Besonderheiten, die Sie auf jeden Fall kennen sollten. Dazu gehört vor allem die Oxidschicht, die sich auf der Oberfläche bildet und das Material darunter schützt. Zum Schweißen ist diese Schicht jedoch nicht ideal. Ihr Schmelzpunkt liegt nämlich deutlich über dem des Aluminiums selbst.

Für Sie heißt das, dass der Nahtbereich vor dem Schweißen gründlich entfettet und die vorhandene Oxidschicht mit einem geeigneten Werkzeug aufgebrochen beziehungsweise entfernt werden muss. Da sich anschließend schnell eine neue dünne Oxidschicht bildet, sollten Sie anschließend möglichst zeitnah schweißen. Die Reinigungswirkung beim WIG-Schweißen mit Wechselstrom unterstützt den Prozess, ersetzt die Vorbereitung aber nicht.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist die hohe Wärmeleitfähigkeit, welche Schweißprozesse erschwert. Schweißwärme wird schnell in das Bauteil abgeführt, wodurch eine ausreichende Wärmeeinbringung erforderlich ist. Durch die hohe Wärmeausdehnung entsteht zudem eine größere Maßänderung als zum Beispiel bei Stahl.

Die Wärmeeinflusszone

Wenn Sie Aluminium schweißen möchten, dann sollten Sie auf jeden Fall schon von der Wärmeeinflusszone (WEZ) gehört haben. Diese bezeichnet den Bereich neben der Schweißnaht, der durch die Hitze aufgewärmt wird, ohne komplett zu schmelzen. Hier können sich aber dennoch Gefüge und mechanische Eigenschaften verändern.

Das ist besonders bei wärmebehandelten oder kaltverfestigten Aluminiumlegierungen relevant. Bei EN AW-6082 kann zum Beispiel dieser Bereich eine deutlich geringere Festigkeit aufweisen als vor dem Schweißen.

Schweißverfahren für Alu: WIG-Schweißen oder MIG-Schweißen?

Das WIG- und MIG-Schweißen sind die beliebtesten Verfahren für Aluminium. Welche Methode sich für Ihre Zwecke eignet, hängt unter anderem von der Materialdicke, aber auch von den Anforderungen an die Qualität der Ergebnisse und an die Produktivität ab. Wir haben die beiden Verfahren einmal für Sie verglichen:

WIG Schweißen von Aluminium

Beim Aluminium-WIG-Schweißen wird in der Regel Wechselstrom (AC) verwendet. Die positive Halbwelle unterstützt dabei das Aufbrechen der Oxidschicht, während die negative Halbwelle für den Wärmeeintrag sorgt.

Beim WIG Schweißen haben Sie eine hohe Kontrolle über den Lichtbogen und die Wärmeeinbringung. Das ist vor allem bei anspruchsvollen Bauteilen ein großer Vorteil. Auch für sichtbare Nähte oder Reparaturen eignet sich dieses Verfahren gut.

Die Nachteile liegen beim WIG Schweißen in der geringeren Produktivität aufgrund längerer Bearbeitungszeiten. Zudem ist es technisch anspruchsvoller.

MIG Schweißen von Aluminium

Das MIG Schweißen kommt vor allem dann zum Einsatz, wenn eine höhere Abschmelzleistung gefragt ist. Die Vorteile sind unter anderem eine hohe Geschwindigkeit und eine gute Eignung für Serienanfertigungen. Auch für größere Bauteile ist das MIG Schweißen von Aluminium empfehlenswert.

Beim MIG-Schweißen sollten Sie vor allem die Förderung des vergleichsweise weichen Aluminiumdrahts berücksichtigen. Abhängig von Drahtdurchmesser und Schlauchpaketlänge kommen speziell geeignete Vorschubrollen, Drahtführungen, Spool-Guns oder Push-Pull-Systeme zum Einsatz.

Eine ungleichmäßige Drahtförderung kann den Lichtbogen destabilisieren und Nahtfehler begünstigen. In der Regel wird der Brenner schiebend geführt, damit die Schweißstelle zuverlässig vom Schutzgas abgedeckt wird.

Anleitung: So bereiten Sie Aluminium auf das Schweißen vor

Zu den größten Herausforderungen beim Schweißen von Aluminium gehört das Schaffen einer sauberen Oberfläche. Damit Sie unter besten Bedingungen schweißen, haben wir für Sie eine Anleitung für die Vorbereitung des Materials erstellt. Gehen Sie dabei auch in der genannten Reihenfolge vor:

1. Beschichtungen entfernen: Entfernen Sie als Erstes Schutzfolien, Klebstoffreste, Lacke oder andere Beschichtungen aus dem Nahtbereich.
2. Entfetten: Entfernen Sie mit geeigneten Reinigern Öl, Fette, Schmierstoffe und andere Rückstände von der Oberfläche.
3. Oxidschicht entfernen: Nun bearbeiten Sie die Oxidschicht mechanisch. Dazu eignen sich zum Beispiel Edelstahlbürsten. Berühren Sie den Nahtbereich nach der Reinigung nicht mehr mit den Fingern, damit kein neues Fett oder Verschmutzungen darauf gelangen.
4. Kreuzkontamination vermeiden: Halten Sie das Aluminium von Stahl getrennt. Auch beim Entfernen der Oxidschicht sollten Sie keine Werkzeuge verwenden, mit denen Sie vorher Stahl bearbeitet haben. Diese können für Verunreinigungen sorgen.
5. So schnell wie möglich schweißen: Nach der Reinigung bildet sich erneut eine Oxidschicht, weshalb Sie möglichst zeitnah schweißen sollten.

Typische Fehler beim Schweißen von Aluminium

Aus Erfahrung wissen wir, dass beim Schweißvorgang der ein oder andere Fehler unterlaufen kann. Hier finden Sie typische Fehler, auf die Sie achten sollten:

• Porenbildung: Feuchtigkeit, verschmutzte Oberflächen oder ein unzureichender Schutzgasstrom können dazu führen, dass sich Poren bilden.
• Fehlende Bindung: Eine unvollständige Verbindung entsteht oft durch eine nicht entfernte Oxidschicht oder falsch eingestellte Schweißparameter.
• Risse: Eine falsche Kombination von Grund- und Zusatzwerkstoff kann zu Rissbildung führen.
• Hoher Verzug: Bei zu viel Wärme oder einer ungünstigen Schweißfolge können Abweichungen entstehen.

Arbeitsschutz und Ausrüstung beim Aluminium-Schweißen

Unterschätzen Sie auf keinen Fall die Gefahren, die beim Schweißen von Alu entstehen können. Um diese möglichst gering zu halten, sollten Sie auf eine geeignete Schutzausrüstung inklusive Schweißhelm und Schutzfilter sowie Handschuhe und geeignete Kleidung setzen. Dazu kommen eine Absaugung von Schweißrauchen und eine ausreichende Raumlüftung. Diese Ausrüstung brauchen Sie:

• AC/DC-WIG-Schweißgerät
• Argonflasche mit Druckminderer
• WIG-Brenner mit passenden Düsen
• Wolframelektroden
• Aluminium-Zusatzstäbe passend zur Legierung
• Edelstahlbürste nur für Aluminium
• Entfetter
• Spannmittel und Schweißtisch
• Messwerkzeuge
• geeignete Absaugung
• vollständige persönliche Schutzausrüstung

Besondere Vorsicht ist bei beschichteten Aluminiumteilen erforderlich. Lackierungen, Eloxalschichten oder andere Oberflächenbehandlungen können zusätzliche Emissionen erzeugen und müssen vor dem Schweißen unbedingt berücksichtigt werden.

Benötigen Sie noch Aluzuschnitte zum Schweißen?

Nun, da Sie alles über die geeigneten Schweißtechniken, Vorbereitungen und Sicherheitsvorkehrungen wissen, können Sie mit der Arbeit an Ihren eigenen Werkstücken beginnen. Passend zugeschnittene Aluminiumbleche erhalten Sie bei uns – auf Wunsch auch schon fertig entgratet und gekantet. Auch Alurohr Zuschnitte gehören selbstverständlich zu unserem Sortiment.

Sollten Sie bei der Bestellung noch Fragen zur Schweißbarkeit oder zu anderen Eigenschaften haben, steht Ihnen unser Kundenservice gerne beratend zur Seite. Rufen Sie uns dazu einfach an oder schreiben Sie uns eine Nachricht.