Ratgeber
Elektroden-Schweißen gehört zu den beliebtesten Schweißtechniken, da mit relativ geringem Aufwand viele Werkstoffe und unterschiedliche Blechdicken verarbeitet werden können. Dementsprechend groß ist die Auswahl an Schweißgeräten.
In unserem Ratgeber finden Sie nützliche Tipps zum Kauf von Elektroden-Schweißgeräten, die mit moderner Technik immer kompakter und leistungsfähiger werden.
Werkstücke aus Metall werden mit verschiedenen Schweißtechniken dauerhaft miteinander verbunden. Ein verbreitetes Verfahren ist das Elektroden-Schweißen, das auch E-Hand-Schweißen, MMA-Schweißen oder Lichtbogenhandschweißen genannt wird. Für das Verfahren benötigen Sie ein Elektroden-Schweißgerät und eine Stabelektrode, die in einen Stabelektrodenhalter geklemmt wird und beim Schweißvorgang mit der Hand geführt wird. Wie beim MIG-MAG- und Fülldraht-Schweißen schmilzt die verwendete Elektrode ab. Beim ebenfalls weit verbreiteten WIG-Schweißen handelt es sich hingegen um ein Schweißverfahren mit nicht abbrennender Elektrode. Im Gegensatz zum MIG-MAG-Schweißen werden beim Elektroden-Schweißen keine Gasflaschen mit Schutzgas benötigt. Das Verfahren ist daher flexibler und wird häufig auch bei schwierigen Windverhältnissen im Freien eingesetzt.
Das Elektroden-Schweißen ist eine Schweißtechnik, die elektrischen Strom (Schweißstrom) und physikalische Prozesse nutzt.
Zu Beginn des Schweißvorgangs wird das Werkstück über ein Kabel mit dem Schweißgerät verbunden. Dieses Massekabel sorgt für die Stromrückleitung an das Gerät. Über ein weiteres Kabel, das ebenfalls mit dem Schweißgerät verbunden ist, wird danach die Schweißelektrode mit dem Schweißstrom versorgt (Stromzuleitung). Berührt die Schweißelektrode das Werkstück, wird der Stromkreis zwischen Hin- und Rückleitung geschlossen und es entsteht ein Kurzschluss. Hebt man sofort danach die Elektrode leicht an, wird der Lichtbogen gezündet. Möglich wird diese Kontaktzündung durch einen physikalischen Prozess, bei dem Luft elektrisch leitfähig wird (Ionisation). Infolge der Kontaktzündung entstehen sehr hohe Temperaturen, die für das Schweißen von Werkstücken benötigt werden. Bei dem Vorgang schmilzt auch die Stabelektrode ab. Ist sie verbraucht, wird die Elektrode durch eine neue ersetzt.
Für das Elektroden-Schweißen wird ein metallischer Kernstab mit einer speziellen Umhüllung verwendet. Letztere ist der elektrische Leiter bei der Zündung, außerdem lenkt und stabilisiert die Umhüllung den Lichtbogen. Darüber hinaus schützt sie durch lokal freigesetzte Schutzgase das Schweißbad gegen Stickstoff und Sauerstoff aus der Umgebungsluft. Durch das Schutzgas wird die Schweißnaht stabiler und langlebiger, da Versprödung, Porenbildung und Oxidation vermieden werden.
Die Umhüllung ist auch verantwortlich für die Bildung von Schlacke, die das Schmelzbad ebenfalls vor Umwelteinflüssen und Verunreinigungen schützt. Als Flussmittel verbessert Schlacke die Fließeigenschaften und verringert die Oberflächenspannung des geschmolzenen Werkstoffs. Am Ende des Schweißvorgang kommt ein Schlackehammer zum Einsatz, mit dem die Schweißnaht freigelegt wird. Erst dann sieht man, ob das Ergebnis den Vorstellungen entspricht. Damit die Umhüllung der Stabelektrode die genannten Aufgaben erfüllen kann, enthält sie unter anderem Legierungselemente sowie mineralische und organische Stoffe (z. B. Rutil, Zellulose, Erdalkali-Carbonate).
Beim Kauf eines Elektroden-Schweißgeräts sollten Sie sich fragen, wofür und wie intensiv Sie das Gerät nutzen möchten. Für den Anfang und die private Nutzung, bei der nur gelegentlich einfache Schweißarbeiten anfallen, können bereits Elektroden-Schweißgeräte in der Preisklasse um 100 Euro ausreichend sein. Profis benötigen in der Regel besser ausgestattete, flexiblere und leistungsfähigere Geräte. Sie bieten zum Beispiel Spannungsreserven für anspruchsvolle Schweißarbeiten sowie erweiterte und präzisere Einstellungsmöglichkeiten (z. B. bei der Wahl und Einstellung des Schweißstroms).
Ein wichtiges Kaufkriterium für Elektroden-Schweißgeräte ist der Bedienkomfort. Einige Modelle verfügen über ein Bedienkonzept, das Schweißer und Schweißerinnen gezielt mit einer ausgereiften Menüführung und zahlreichen Voreinstellungen unterstützt. Zum Funktionsumfang eines Schweißgeräts gehören häufig nützliche Steuerungsfunktionen, die das Schweißen erleichtern und die Ergebnisse verbessern. Besitzt das Schweißgerät eine Hot-Start-Funktion, wird schon in der Startphase die Zündstromzufuhr erhöht und dadurch die Kontaktzündung erleichtert. Eine Anti-Stick-Funktion schaltet den Schweißstrom automatisch für kurze Zeit ab, anschließend kann eine verklebte Elektrode vom Werkstück getrennt werden. Die Arc-Force-Regelung steuert variabel die Stromzufuhr, um Lichtbogenlängen nachzuregeln, den Lichtbogen zu stabilisieren und ein Anhaften der Stabelektrode zu vermeiden.
Wenn Sie unterschiedliche Materialien und Blechdicken schweißen möchten, empfiehlt sich ein Multifunktionsgerät. Es beherrscht neben dem Elektroden-Schweißen noch andere Verfahren. Beim MIG-MAG- oder WIG-Schweißen beispielsweise können Sie dünne Bleche sehr gut verarbeiten. Multifunktionsgeräte können Sie zudem als Fülldraht-Schweißgeräte nutzen. Bevorzugen Sie ein transportableres Modell, sind Inverter-Schweißgeräte eine gute Wahl. Derartige Kompakt-Elektrodenschweißgeräte benötigen keinen konventionellen Schweißtrafo mehr und sind daher verhältnismäßig leicht und klein. Da Inverter-Schweißgeräte zudem oft mehrere Schweißtechniken beherrschen, sind sie ideal für Baustellen und verschiedene Arbeiten im Freien.
Geräte mit Rollen und möglichst langen Kabeln sorgen ebenfalls für mehr Bewegungsfreiheit. Mit einer variabel einstellbaren und ausreichend dimensionierten Stromstärke ist ein Gerät besonders vielen Anforderungen gewachsen. Ein Schweißgerät mit einem maximalen Schweißstrom bis 150 Ampere ist bereits für viele Schweißarbeiten im privaten Bereich geeignet. Für Blechdicken bis ca. 8 mm reichen etwa 140 Ampere und Stabelektroden mit einem Durchmesser von 2,5 - 3,2 mm aus. Verarbeiten Sie auch massivere Bleche, benötigen Sie dickere Stabelektroden sowie eine höhere Stromstärke. Mit ca. 200 Ampere können Sie auch Werkstücke mit einem Durchmesser von 8 bis 12 mm schweißen. Ihr Schweißgerät muss dann aber auch in der Lage sein, entsprechende Stabelektroden mit einem Durchmesser von 3,2 - 5,0 mm zu verarbeiten. Hersteller geben in den technischen Daten von Elektroden-Schweißgeräten an, für welche Stabdicken sich das jeweilige Modell eignet.
Wichtig beim Schweißen ist nicht zuletzt die richtige Ausrüstung. Im Lieferumfang einiger Elektroden-Schweißgeräte ist bereits Zubehör enthalten, wie zum Beispiel Masse- und Elektrodenkabel, Schlackehammer, Drahtbürsten, Handschweißmasken und Montagekoffer. Da Sie beim Schweißen mit hohen Temperaturen arbeiten und teils auch gesundheitsschädliche Gase freisetzen, muss eine passende Schutzkleidung vorhanden sein (z. B. Schweißerhandschuhe, Schutzhelm). Auch sollte der Arbeitsplatz immer gut gelüftet sein. Schweißgeräte, die ausschließlich mit 400 V betrieben werden, können Sie nicht an eine herkömmliche Haushaltssteckdose anschließen. Für diese Geräte benötigen Sie einen geeigneten Stromanschluss (CEE-Steckdose mit Dreiphasen-Wechselstrom).
Das Elektroden-Schweißen ist dafür bekannt, dass Schweißspritzer oft das Werkstück verunreinigen und dann mit der Hand entfernt werden müssen. Wenn Sie das Werkstück im Vorfeld mit einem Trennmittel einsprühen, vermeiden Sie das Festbrennen und können Verunreinigungen nach dem Schweißen leichter beseitigen.
Was sind die Vorteile des Schweißens mit Stabelektrode?
Zu den Vorteilen von Elektrodenschweißgeräten gehört, dass sie günstig in der Anschaffung und in der Handhabung sicher sind. Außerdem kann man auch ohne Schutzgas eine stabile und langlebige Schweißnaht erzeugen. Dadurch entfällt zusätzlicher Aufwand und man muss nicht wie bei einem Schutzgas-Schweißgerät mit Gasflaschen hantieren. Gerade die leichten und kompakten Inverter-Schweißgeräte können durch den Verzicht auf Schutzgas sehr flexibel und bei unterschiedlichen Witterungsverhältnissen auch im Freien verwendet werden. Man kann zudem in Bereichen schweißen, die schwerer zugänglich sind. Ein weiterer Vorteil: Stabelektroden für Elektrodenschweißgeräte sind für nahezu jeden Werkstoff erhältlich, wie z. B. Baustahl, Kesselstahl, Röhrenstahl, Stahlguss und Edelstahl. Sie können Ihr Elektrodenschweißgerät also für viele Schweißarbeiten verwenden.
Was sind die Nachteile des Schweißens mit Stabelektrode?
Zu den Nachteilen eines Elektrodenschweißgeräts gehören die vermehrt anfallenden Schweißspritzer. Außerdem setzen die umhüllten Stabelektroden beim Abschmelzen gesundheitsschädliche Dämpfe frei – bei Schutzgasverfahren ist die Rauchentwicklung geringer. Obwohl Elektrodenschweißgeräte häufig als einsteigerfreundlich bezeichnet werden, erfordert das manuelle Schweißen mit einer Stabelektrode durchaus Übung. Speziell für Aluminium braucht man für eine gute Schweißnaht viel Erfahrung. Daher wird dieser Werkstoff eher selten mit einer Stabelektrode geschweißt.
Was ist die Einschaltdauer?
Die Einschaltdauer (ED) zeigt an, wann Ihr Elektrodenschweißgerät wegen Überhitzungsgefahr abgeschaltet wird. Die Angaben zu diesem Wert schwanken. Häufig wird ein Betriebsintervall in Prozent angegeben. Dabei beziehen sich Betriebs- und Abkühlzeit in der Regel auf einen Nutzungszyklus von 10 Minuten (100%). Wird für ein Schweißgerät eine Einschaltdauer von 50 % angegeben, teilen sich die 10 Minuten in 5 Minuten Betriebs- und 5 Minuten Abkühlzeit auf. Häufiger wird neben der Einschaltdauer auch ein Wert für die Stromstärke angegeben. Steht in den technischen Daten z. B. „50 % - 160 A“, können Sie das Gerät 5 Minuten bei einer Stromstärke von 160 Ampere betreiben. Ist ein niedrigerer Schweißstrom eingestellt, verlängert sich die Einschaltdauer des Elektrodenschweißgeräts. Gelegentlich wird auch ein Wert für eine Stromstärke genannt, bei der die Betriebszeit unbegrenzt ist.