Wechselstrom- vs. Gleichstromschweißen: Wichtigste Unterschiede und die Wahl des richtigen Schweißgeräts

ICH. schweißenLichtbogenstabilität

Wechselstromschweißen
Beim Wechselstromschweißen ist der Lichtbogen weniger stabil. Das liegt daran, dass der Wechselstrom ständig seine Richtung ändert. Der Lichtbogen zündet und erlischt jedes Mal neu, wenn der Strom auf Null sinkt. Dadurch kann der Lichtbogen flackern. Beispielsweise ist der Lichtbogen beim Lichtbogenhandschweißen (SMAW) mit Wechselstrom weniger stabil als beim Gleichstromschweißen. Das erschwert die Kontrolle des Schmelzbades.

Gleichstromschweißen
Der Lichtbogen beim Gleichstromschweißen ist sehr stabil. Der Gleichstrom fließt nur in eine Richtung, es gibt also keinen Nullpunkt. Der Lichtbogen brennt gleichmäßig. Dieser stabile Lichtbogen ist entscheidend für Verfahren wie … DREHEN Schweißen. Ein stabiler Gleichstrom-Lichtbogen ermöglicht eine sehr präzise Steuerung des Schmelzbades. Dies führt zu einer besseren Schweißnahtqualität. Beispielsweise verhindert ein stabiler Gleichstrom-Lichtbogen das Durchbrennen beim Schweißen dünner Bleche.

II. Schweißpolarität (für Gleichstromschweißen)

Gerade Polarität (Werkstück positiv, Brenner negativ)
Diese Konfiguration eignet sich gut zum Schweißen dicker Werkstücke. Hierbei ist das Werkstück positiv geladen. Dadurch wird der größte Teil der Wärme in das Werkstück geleitet. Diese hohe Temperatur schmilzt dicke Materialien schnell. Beispielsweise geht das Schweißen dicker Stahlplatten mit Gleichstrom und gerader Polarität schneller.

Umgekehrte Polarität (Werkstück negativ, Brenner positiv)
Dieses Verfahren eignet sich am besten für dünne Werkstücke und Metalle wie Aluminium. Dabei ist das Werkstück negativ geladen. Dadurch bleibt mehr Wärme an der Schweißelektrode, sodass das Werkstück weniger erhitzt wird. Dies verhindert das Durchbrennen dünner Metalle. Bei Metallen wie Aluminium trägt diese Polarität außerdem dazu bei, die Oberflächenoxidschicht zu entfernen. Das Ergebnis ist eine bessere Schweißnaht. Beispielsweise wird dieses Verfahren zum Schweißen dünner Aluminiumbleche verwendet.

III. Kosten und Komplexität der Schweißausrüstung

Wechselstrom-Schweißgeräte
Wechselstrom-Schweißgeräte sind oft einfacher und günstiger. Sie benötigen keine speziellen Teile zur Stromumschaltung. Beispielsweise ist ein einfaches Wechselstrom-Elektrodenschweißgerät kostengünstig und leicht zu reparieren. Es ist beliebt für einfache Schweißarbeiten und wenn das Budget knapp ist.

Gleichstrom-Schweißgeräte
Gleichstrom-Schweißgeräte sind komplexer und teurer. Sie benötigen zusätzliche Bauteile wie Gleichrichter zur Erzeugung von Gleichstrom. Beispielsweise ist ein Gleichstrom-WIG-Schweißgerät teurer als ein Wechselstromgerät. Auch die Reparatur erfordert mehr Fachkenntnisse. Seine hohe Leistungsfähigkeit ist jedoch in kritischen Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt unerlässlich.

IV. Anwendbarer Schweißwerkstoffbereich

Wechselstromschweißen
Wechselstromschweißen eignet sich gut für magnetische Werkstoffe. Der wechselnde Strom reduziert die durch Magnetismus verursachte Lichtbogenflimmerung. Es ist beispielsweise beim Schweißen bestimmter magnetischer Stähle nützlich. Wechselstromschweißen kann auch für einfache Schweißarbeiten an vielen Metallen eingesetzt werden, bei denen die Anforderungen nicht allzu hoch sind.

Gleichstromschweißen
Gleichstromschweißen eignet sich für ein breiteres Materialspektrum und liefert dabei erstklassige Ergebnisse. Es kann gängige Stähle sowie Nichteisenmetalle wie Aluminium, Kupfer und Titan schweißen. Bei reaktiven Metallen wie Titan verhindert das Gleichstromschweißen mit geeigneter Schutzgasatmosphäre die Oxidation. Beispielsweise nutzt die Luft- und Raumfahrtindustrie das Gleichstromschweißen zur Herstellung von hochfesten und qualitativ hochwertigen Titanbauteilen.