So finden Sie richtigen Elektroden zum Lichtbogenschweißen

Für den Laien ist eine Stabelektrode der unverzichtbare Zusatzwerkstoff beim MMA-Schweißen. Die Stabelektrode ermöglicht die Verbindung zweier unabhängiger Stahlelemente. Sie wird auch Schweißelektrode genannt und auf die Klemme des MMA-Schweißgerätes gesteckt. Durch den elektrischen Strom mit variabler Intensität (abhängig von dem zu schweißenden Metall und seiner Dicke) schmilzt die Stabelektrode beim Kontakt mit dem Metall, wobei ein Lichtbogen erzeugt wird.

Da Metalle von unterschiedlicher Zusammensetzung und Dicke sind, sind die Elektroden für den Verbund dieser Metalle ausgelegt (homogene und heterogene Montage).

Die Stabelektrode wird beim Lichtbogenschweißen als zusätzlicher Werkstoff verwendet. Die Schweißelektrode besteht aus zwei unterschiedlichen Elementen:

• ein Kerndraht aus Metall, der zentrale Teil des Stabes;

• eine Umhüllung, die den Kerndraht umgibt.

Auch wenn der Kerndraht mit dem zu schweißenden Werkstoff übereinstimmen muss (gleiches oder kompatibles Material), ist die Umhüllung der Hauptbestandteil der Elektrode. Sie hat mehrere Aufgaben:

• Sie ist der elektrische Leiter bei der Zündung und schützt den Lichtbogen beim Schweißen.

• Sie lenkt den Lichtbogen der Schweißposition folgend: waagerecht, steigend, fallend oder horizontal über Kopf.

• Sie schützt das Schmelzbad, indem sie Schlacke bildet, die an die Oberfläche steigt.

Um gängige Metalle wie Kohlenstoffstahl (Eisen), Edelstahl, Gusseisen und legierte Stähle zu schweißen, gibt es drei Arten von Beschichtungen: aus Rutil, basisch und aus Zellulose.

Rutil- oder rutilsauer-umhüllt

Umhüllungen aus Rutil oder rutilsaure Umhüllungen werden am häufigsten verwendet. Sie führen bei waagerechten oder horizontalen Schweißpositionen zu einer schönen Naht. Dieser Elektrodentyp wird für geläufige Arbeiten im Zimmer- und Schlosserhandwerk verwendet. Mit ein wenig Übung ist es möglich, in allen Positionen zu schweißen: Steigposition, Fallposition, Wannenposition oder Horizontalposition. Die Wahl des Elektrodendurchmessers muss zur Dicke des zu schweißenden Materials passen. Stabelektroden mit dem Hinweis "Für alle Schweißpositionen" sind für den gelegentlichen oder regelmäßigen Gebrauch zu empfehlen. Die Packungen enthalten eine große Anzahl an Schweißelektroden und stellen eine bedeutende Investition dar. Ein kleiner Vorrat mit den Durchmessern 1,6 mm, 2,5 mm und 3,2 mm deckt alle üblichen Anwendungsbereiche ab. Spezielle Stabelektroden auf dem Markt eignen sich besonders für das Schweißen in der Fall- oder Steigposition, das mit ein wenig Übung auch gut gelingt. Beim Händler Ihres Vertrauens geben die technischen Datenblätter wichtige Hinweise zu den Einstellungen für den jeweiligen Stabdurchmesser und die zu schweißenden Materialstärke.

Basisch-umhüllt

Die basische Umhüllung wird von Fachleuten des Kesselbaus und des mechanischen Schweißens verwendet. Sie eignet sich für alle Schweißpositionen mit hohen mechanischen Eigenschaften. Diese Umhüllung ist empfindlich, sie muss immer trocken gelagert und sogar vor dem Schweißen vorgewärmt werden. Wenn man nicht aufpasst, verkleben die Schweißdrähte schnell. Die Schlacke löst sich leicht ab.

Zellulose-umhüllt

Die Zellulose-Umhüllung ist eine leichte und dünne Beschichtung, die hauptsächlich für Rohre (Druckrohre) verwendet wird. Diese Umhüllung ist jedoch erfahrenen Schweißern vorbehalten.

Für das Schweißen von Edelstahl, Gusseisen oder harten Stählen gibt es spezielle Stabelektroden, die mit Vorsicht zu handhaben sind.

Edelstahlelektrode

Die Edelstahlelektrode verklebt häufig. Die Schlacke platzt beim Abkühlen ab, weshalb bei den Schweißarbeiten zusätzlich zum Schweißhelm eine Schutzbrille getragen werden muss. Diese Elektrode kann bei Mischschweißnähten eingesetzt werden (z. B. Edelstahl-Eisen oder Edelstahl-Hartstahl usw.).

Gusseisen-Elektrode

Die Gusseisen-Elektrode muss äußerst vorsichtig behandelt werden. Genau wie das zu schweißende Teil muss sie vorgewärmt werden. Aber das ist noch nicht alles: Die Kühlung der zu schweißenden Elemente muss langsam und allmählich erfolgen, unter Luftausschluss, um Risse zu vermeiden (heißer Sand oder Kies unter und auf dem zu schweißenden Werkstück).

Selbsthärtende Elektrode

Die selbsthärtende Elektrode ist für harte Stähle ausgelegt und dient zur Ausbesserung von stumpfen Schneidwerkzeugen, die anschließend nachgeschärft werden. Es handelt sich um eine kostspielige Investition, die sich nicht bei jedem Projekt lohnt!

Rutilelektroden werden am häufigsten verwendet, da Kohlenstoffstahl zweifellos das am weitesten verbreitete Metall ist!

Beim Stumpfschweißen von Blechen ohne Fase können Durchmesser von 1,6 mm bis 2,5 mm für Stärken von 1 bis 3 mm eingesetzt werden. Bei dickeren Stärken und bis zu 10 oder 12 mm beim Stumpfschweißen müssen die Kanten angefast werden. Hierbei wird auf jeder Seite eine Fase geschnitten. Diese V-förmige Fase wird mit 2,5-mm-Elektroden gefüllt (z. B. für den ersten Arbeitsgang) und anschließend mit Elektroden mit größerem Durchmesser (z. B. 3,2 oder 4 mm) gefüllt. Dieses Verfahren führt zu einer durchgeschweißten Naht und somit zu einer soliden Verbindung. Bei dickeren Stärken ist zu beachten, dass auch ein halbautomatisches Schweißverfahren angewendet werden kann.

Bei Überlappnähten (beide Bleche überlappen sich) oder Kehlnähten ist es auch bei verschiedenen Stärken möglich, den ersten Arbeitsgang mit einer dünneren Stabelektrode auszuführen, um den unteren Teil des Winkels gut auszufüllen und anschließend mit einer dickeren Elektrode weiterzumachen. Mit etwas Erfahrung bekommt man schnell ein Händchen für den richtigen Elektrodendurchmesser.

Die zwei Hauptkriterien, die bei der Auswahl berücksichtigt werden müssen, sind ganz einfach die Art des Metalls und die Stärke!

Die Polarität wird durch die Anschlussart der Schweißklemme und des Erdungskabels festgelegt. Kurz gesagt, haben Sie hierbei die Wahl, den Schweißbrenner mit dem Pluspol oder Minuspol zu verbinden.

Da die Anschlüsse identisch sind, kann die Elektrode je nach Typ auf den Plus- (DC+) oder Minuspol (DC-) gesetzt werden. Normalerweise benötigt die Rutilstabelektrode eine Verbindung zum Minuspol und die basisch-umhüllte Elektrode eine Verbindung zum Pluspol. Im Zweifelsfall sind die Anweisungen des Herstellers zu berücksichtigen, die auf der Elektrodenverpackung aufgeführt sind.

Tipp: Bei Edelstahlelektroden wird DC+ empfohlen, da sich das Werkstück somit weniger erhitzt.

Sehr oft bildet der Lichtbogen am Anfang und Ende der Schweißnaht einen Krater, der im wahrsten Sinne des Wortes die Kanten des Blechs "frisst"!

Um dieses Phänomen zu vermeiden und eine schöne Naht zu erhalten, nutzt man zwei Metallreste vor und hinter der Schweißnaht. Die Schweißarbeiten beginnen und enden an diesen Auslaufblechen, die dann mit einer Schleifmaschine abgetrennt werden. Dieser kleine Trick ist sehr nützlich!

Bekannt sind hauptsächlich vier Schweißpositionen:

• waagerecht, die einfachste Art, eine schöne Naht herzustellen;

• quer, das zu schweißende Teil ist vertikal, die Schweißnaht horizontal;

• vertikal, steigend oder fallend;

• über Kopf, die schwierigste Art, da man sich unter dem Werkstück befindet (zum Beispiel beim Schweißen des Fahrwerks oder des Bodens unter einem Auto).

In jedem Fall ist die Wahl der Schweißelektrode grundlegend und sollte mit Sorgfalt erfolgen.

Sie wissen nun also, wozu Stabelektroden dienen, woraus sie bestehen und wie man sie benutzt. Nun brauchen Sie nur noch die richtige Position einzunehmen und ... los geht's!

Anwendungshinweise

• Bei Schweißarbeiten muss immer eine Schutzausrüstung getragen werden, wobei die Schweißmaske niemals vergessen werden darf.

• Tragen Sie eine Lederschürze sowie Schweißerhandschuhe und, bei der Verwendung einer Drahtbürste oder einer Schleifmaschine usw., eine Schutzbrille.

• Die Stummel (die kleinen Stab-Stückchen, die beim Verbrennen der Elektrode in der Klemme verbleiben) müssen nach und nach in einen Eisenbehälter (z. B. eine Konservendose) gelegt werden! Diese sehr heißen oder sogar glühenden Reste können zu Bränden führen, wenn sie auf dem Boden zurückgelassen werden.

Schließlich sollte stets in einem gut belüfteten Bereich mit den richtigen Schutzvorrichtungen geschweißt werden.

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