Ratgeber: Schweißen

Ernst Bauer, Ausbildungsleiter und internationaler Schweißfachmann: "Die Erfahrung eines Schweißers spielt eine große Rolle. Man muss sein Handwerk gut beherrschen, um Risse zu vermeiden."

Bild: G. v. Sternenfels

Schweißen, das ist wie eine Drohung mit grober Arbeit. Viel Hitze, eine grelle Flamme, Lärm und Rauch. Etwas, was Hobbyschrauber selbst meist nicht sonderlich gut können. Wer sich in der eigenen Werkstatt ans Schweißen wagt, arbeitet meist im Karosseriebereich. Ersetzt rostlöchrige Bleche, meist mit einem Autogenbrenner oder einem Schutzgasschweißgerät. Das sind die üblichen Methoden, die sich noch einigermaßen einfach erlernen lassen. Viel kniffliger wird es jedoch, wenn es um Risse in Gussmaterial geht, in Krümmern oder Motorblöcken zum Beispiel. Da sind die heimischen Geräte überfordert, auch das Können ist schnell ausgereizt.

Helmut Nies, Leiter der Schweißtechnischen Lehr- und Versuchsanstalt Mannheim: "Im Voraus ist es immer
schwierig zu sagen, wie gut sich ein Schaden schweißen lässt. Dem Material kann man das leider nicht ansehen."

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Guss-Profis schweißen heute meist elektrisch, also mit einem Lichtbogen. Es gibt eine Reihe unterschiedlicher Verfahren, zum Beispiel das gängige Metall-Aktivgas-Schweißen (MAG) oder das Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG). Es besitzt unter anderem den Vorteil, dass es mit einer Elektrode aus Wolfram arbeitet, die nicht abschmilzt. Die Folge: Stromstärke und Zugabe des Schweißzusatzes lassen sich unabhängig voneinander auf die konkreten Bedingungen regeln. Hitze und grelle Flammen bleiben jedoch. Dabei kann neuzeitliches Schweißen auch völlig anders aussehen: Wer zum Beispiel die Werkstatt von Thomas Müller betritt, glaubt sich eher in einem Medizinlabor als bei einem Schweißer, so sauber ist es hier. Müller hat sich auf ein Fügeverfahren spezialisiert, das zu den Bildern in unseren Köpfen nicht mehr passen mag: Laserschweißen. Dabei ist es bereits seit Jahrzehnten im Einsatz, hauptsächlich in der Industrie, wo die teuren Anlagen ihre Kosten in der Serienfertigung wieder einspielen können. Schnell, sauber und sicher produzieren sie hohe Stückzahlen.

Thomas Müller, TM-Lasertechnik: "Mit einem Laser kann man unglaublich viel machen. Doch er ist sehr komplex. Mit ihm zu arbeiten, ist wie Schlagzeug spielen – es braucht alle Sinne."

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Thomas Müller hat andere Schwerpunkte. In seiner Werkstatt in Neukirchen-Vluyn bei Duisburg warten ein Bugatti-Zylinderkopf auf Reparatur, ein Talbot-Motorblock und andere Spezialitäten. Müller berät die Industrie, arbeitet an neuen Verfahren und hat sich tief in das Thema Metallurgie eingegraben: Ideal, wenn sich so viel Können mit Interesse für alte Technik verbindet. Denn Laserschweißen bietet enorme Vorteile, wenn es um knifflige Aufgaben geht. Zum Beispiel um Risse in Gussmaterial: Hier eröffnet der Laser Möglichkeiten, die traditionelle Verfahren nicht bieten können. "Laser arbeiten in einem völlig anderen Bereich", sagt Müller, "deswegen muss alles neu gelernt werden." Wir Laien schütteln den Kopf: Schon die 3200 Grad einer normalen Autogen-Flamme klingen unheimlich heiß. Doch ein Laser schockt das Metall mit 20.000 Grad, sagt Müller. Doch warum verpufft es dann nicht als Plasmawolke in seiner sauberen Werkstatt? Noch kurioser: Das geschweißte Stück bleibt kühl.

Diese Riefen eines Kurbelwellenlagers lassen sich per Laser sehr schonend aufschweißen.

Bild: G. v. Sternenfels

Man kann es anfassen, direkt nach dem Schweißen. Das Geheimnis kann Müller erklären: Die Laser-Energie ist zwar enorm hoch, wirkt jedoch eng begrenzt – eine Art blitzkurzer Hitzeschock, der auf eine Fläche von wenigen Hundertstelmillimetern trifft. Dort wird die Energie sofort umgesetzt, indem der vom Laser beschossene Bereich samt Draht schmilzt. Für ein Erwärmen des Umfeldes reicht sie schon nicht mehr aus. Hört sich gut an, ist aber nicht einfach: damit eine Laserschweissung klappt, müssen viele Parameter stimmen. "Man kann sehr schnell sehr viel kaputt machen", sagt Müller. Dann verdampfen Legierungsbestandteile, die dringend notwendig sind. Allein sechs interaktive Parameter muss er an seinen Maschinen justieren, ein Panoptikum an Möglichkeiten.

Mächtig schwer, aber auch heute noch im Automobilbau verbreitet: Punktschweißzangen.

Bild: G. v. Sternenfels

Ohne Können taugt Laserschweißen also nichts. Und ohne Geld funktioniert es auch nicht: Zwischen 100.000 und 250.000 Euro kosten die Geräte, die in Thomas Müllers Werkstatt stehen. Eines davon, einen Hybrid-Laser, hat er selbst entworfen. Zwischen 120 und 240 Euro pro Schweiß-Stunde verlangt Müller, wobei man wissen muss, dass die Laser zwar materialschonend arbeiten, leider jedoch nicht schnell. Durch die enge örtliche Begrenzung sind die Schweißraupen sehr schmal. Um lange, tiefe Risse zu schließen, können schon mal zwei bis drei Arbeitstage zusammenkommen. Und auch Garantien gibt es keine. Zwar hält die Schweißnaht, auch Verzug gibt es nicht. Doch alter Guss birgt Risiken: Nun kann die nächste Schwachstelle reißen, vielleicht sogar in unmittelbar Nähe der neuen Schweißnaht. Und so gilt trotz aller tollen Technik: Etwas Glück gehört immer dazu.