Wolfram-TIG-Aluminium – Aluminiumelektrode

Wolframelektroden werden für das TIG-Schweißen verwendet. Der sehr hohe Schmelzpunkt von Wolfram, bei etwa 3400 °C, ermöglicht es, einen Lichtbogen zwischen dem Werkstück und der Elektrode aufrechtzuerhalten, ohne diese schnell zu verbrauchen. Es gibt mehrere Elektrodentypen, je nach den verwendeten Verfahren. Die Normen EN26848 und ISO 6848 liefern die relevanten Informationen zu diesen Elektroden. Für das TIG-Schweißen von Aluminium wird die Elektrode aus reinem Wolfram (grüne Spitze) hauptsächlich mit Wechselstrom verwendet. Sie ermöglicht die Bildung einer gut geformten Kugel am Ende der Elektrode.

In unserer Auswahl bieten wir Ihnen die besten Wolframelektroden an, die perfekt für das TIG-Schweißen von Aluminium geeignet sind. Sie sind in Paketen erhältlich, von unseren Experten getestet und von Privatpersonen und Fachleuten des TIG-Schweißens validiert. Wir bieten nur Produkte hoher Qualität der führenden Marken der Schweißbranche an. Es handelt sich um TIG-Elektroden für Aluminium, die speziell entwickelt wurden, um die Dimensionsstabilität bei hohen Temperaturen, die Elektronenemission, die Formgebung, die Bearbeitbarkeit sowie die Wärmeleitfähigkeit zu verbessern.

Die Wolframelektrode, das Herzstück des TIG-Schweißens

Das TIG-Schweißen kann zur Herstellung hochwertiger, sauberer Schweißnähte bei den meisten Werkstoffen wie Stahl, Edelstahl, Aluminium und seinen Legierungen verwendet werden. Das Verfahren nutzt einen Lichtbogen zwischen einer feuerfesten Wolframelektrode und dem Werkstück, während ein Inertgas die Schmelzzone während des Schweißens vor der Umgebungsluft schützt.

Während des TIG-Schweißens wird ein Strom zwischen Anode und Kathode angelegt, wobei ein Lichtbogen entsteht, der Licht emittiert. Die Elektrodenspitzen müssen Temperaturen von 1800 bis über 3400 °C standhalten. Diese Spitzen leiten die Wärme in den Elektrodenkörper ab. Wolfram ist das einzige Metall, das diesen hohen physikalischen und mechanischen Anforderungen gerecht wird. Wolfram hat den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle, einen niedrigen Dampfdruck, eine geringe Wärmeausdehnung, eine gute Wärmeleitfähigkeit und eine geringe Elektronenemission.

Für Aluminium, reines Wolfram

Reine Wolframelektroden (grün) sind in der Regel ohne Zusatzstoffe für das Schweißen von Aluminium und seinen Legierungen mit guter Lichtbogenstabilität ausgelegt. Sie ermöglichen die Bildung einer gut geformten Kugel am Ende der Elektrode, die sich spontan in den ersten Sekunden bildet. Aber auch Zirkon-Wolframelektroden können für das manuelle Schweißen von Aluminium, Magnesium und Legierungen mit mittlerer oder niedriger Stromstärke verwendet werden.

Die Wolframelektrode für das Schweißen von Aluminium wird in der Regel nicht geschärft. Je nach Verwendung und Schweißer kann jedoch ein Schärfen auf 90° durchgeführt werden, um Leichtmetalllegierungen wie Aluminium zu schweißen. Im Gegensatz zu einer spitzen Elektrode verteilt die Kugelform am Ende der Wolframelektrode für Aluminium den Lichtbogen auf eine größere Fläche. Die Bildung der geeigneten Elektrodenkugel spielt eine wichtige Rolle, da das Zentrum der Kugel einen Teillichtbogen konzentriert, um die Schweißnaht zu schmelzen. Eine gleichmäßige Form der Spitze und ein „glänzendes" Erscheinungsbild kennzeichnen einen guten Schutz und eine gute Schweißpraxis.

Es ist zu beachten, dass die zu schweißende Oberfläche sauber sein muss, um eine Verunreinigung des Schmelzbades zu vermeiden. Zur Vorbereitung des Aluminiums empfiehlt es sich, eine Edelstahlbürste zu verwenden, bis ein ausreichend „glänzendes" Metallaussehen erreicht ist.

TIG-Schweißen von Aluminium

Obwohl beim TIG-Schweißen am häufigsten Gleichstrom (GS) verwendet wird, ist Wechselstrom (WS) dem Schweißen von Aluminium vorbehalten. Der Polaritätswechsel bricht die feuerfeste Aluminiumoxidschicht auf, um anschließend die Durchdringung zu ermöglichen. Gleichstrom (GS) mit direkter Polarität (Minuspol an der Elektrode) wird jedoch für das Schweißen aller Metalle verwendet, einschließlich Aluminium, jedoch mit bestimmten Vorsichtsmaßnahmen. Für eine gute Ausführung der Schweißnaht kann das Schweißen von Aluminium und seinen Legierungen den Einsatz eines Hochfrequenzgenerators mit geeigneten Eigenschaften erfordern. Bei starker Oxidation muss diese mittels einer Bürste oder durch Beizen (chemisches Verfahren zur Entfernung von Oxid) beseitigt werden.

Die folgende Tabelle fasst die Stromtypen zusammen, die für das Schweißen von Aluminium und seinen Legierungen verwendet werden.

Einstellungen der TIG AC/DC-Schweißgeräte

Bei den meisten TIG-Schweißgeräten kann der automatische Wellenausgleichsmodus mit Wechselstrom (WS) verwendet werden. So lässt sich die Wellenbalance entweder stärker in den positiven Bereich (Reinigungseffekt) oder stärker in den negativen Bereich (bessere Einbrandtiefe) verschieben. Wenn der Reinigungseffekt erhöht wird, nimmt die Einbrandtiefe ab. Wenn mehr positiver Strom verwendet wird, nimmt die Elektrode die Wärme auf anstatt das Grundmetall.

Beim Wechselstromschweißen von Aluminium wird das Verhältnis zwischen dem positiven und negativen Halbzyklus als Balance bezeichnet. Mithilfe der Balance können Sie die Wärme zwischen der Elektrode und dem Werkstück steuern. Wenn sie positiv ist, bedeutet das, dass der positive Halbzyklus länger ist als der negative, die Wärme stärker auf der Elektrode als auf dem Werkstück konzentriert ist. In diesem Fall erhalten Sie eine breite Naht mit geringer Einbrandtiefe und einer breiten Reinigungszone. Und umgekehrt, wenn die Balance negativ ist, sind die negativen Halbzyklen länger, das Werkstück wärmer und die Elektrode kälter. In diesem Fall erhalten Sie eine schmale Naht mit hoher Einbrandtiefe, aber einer schmalen Reinigungszone. In jedem Fall muss darauf geachtet werden, dass die Strombalance nicht auf eine übermäßige Reinigung eingestellt wird, da dies die Wolframelektrode während des Schweißvorgangs übermäßig erhitzen und zerstören kann.

Was die Frequenz betrifft: Wenn man sie erhöht, wird der Lichtbogen etwas stabiler und enger, aber lauter. Dies ermöglicht eine bessere Kontrolle beim Schweißen dünner Materialien. Eine höhere Frequenz kann für dünne Bleche mit niedrigem Strom verwendet werden, während eine niedrigere Frequenz in der Regel für dicke Bleche mit hohem Strom verwendet wird.

Zulässige Stromstärke für das TIG-Schweißen von Aluminium

Bei Wechselstrom und je nach Durchmesser der reinen Wolframelektrode fasst die folgende Tabelle die zulässigen Stromstärken für das Schweißen von Aluminium zusammen.

Die Tipps unserer TIG-Experten

Während des TIG-Schweißens wird die Wolframelektrode beim positiven Halbzyklus des Wechselstroms von Elektronen getroffen. Wenn der Durchmesser der Feuerfestelektrode nicht auf die angewendete Schweißstromstärke abgestimmt ist, vibriert, dreht und zersetzt sich die Kugelspitze im Schmelzbad. Außerdem darf die am Ende der Wolframelektrode gebildete Kugel nicht überdimensioniert sein, da sie sonst beim geringsten Kontakt mit dem Zusatzwerkstoff im Schmelzbad platzen kann. Wechseln Sie bei Bedarf den Durchmesser der Wolframelektrode.

Es ist außerdem notwendig, das Ende der nicht abschmelzenden Wolframelektrode ausreichend aus der Düse herausragen zu lassen, um den Lichtbogen und das Schmelzbad korrekt sehen zu können. Sie können zwischen dem 2- und 2,5-fachen des Elektrodendurchmessers wählen, ohne Probleme mit dem Gasschutz zu erzeugen.

Noch einmal sei darauf hingewiesen, dass es notwendig ist, die Oberflächen Ihrer Werkstücke vor Beginn des Schweißvorgangs gründlich zu reinigen und mechanisch zu beizen. Diese mühsame Reinigungsoperation wird oft vergessen oder schlecht durchgeführt, aber die Aluminiumoxidschicht muss so weit wie möglich entfernt werden – das ist ein Qualitätsmerkmal für eine hochwertige Arbeit. Das Schweißen auf schmutzigen Oberflächen (Vorhandensein von Oxid, Farbe, Fett, Feuchtigkeit) oder schlecht gereinigten Oberflächen erzeugt viele Fehler, schlechte Schweißnähte und verschiedene Probleme.