Beim Schweißen mit selbstschützendem Fülldraht handelt es sich um ein in der Industrie etabliertes Lichtbogen-Handschweißverfahren. Ursprünglich stammt es aus dem Schwermetallbau z. B. in Werften. Hier wird es eingesetzt, um an schwer zu erreichende Stellen flexibel arbeiten zu können, ohne ständig die Elektrode zu wechseln oder sperrige Schutzgasflaschen transportieren zu müssen.
Seit Jahren wird das Verfahren auch im semiprofessionellen Bereich immer beliebter, was auch Matthias Manfred Pohl, der den YouTube-Kanal Mannis Welding Channel betreibt (profi 11/2023), beobachtet. Er erklärte uns die Grundlagen sowie die Vor- und Nachteile gegenüber anderen Schweißverfahren. Detaillierte Informationen finden Sie zudem auf seiner Homepage.
Was ist Fülldraht?
Ein selbstschützender Fülldraht (engl. Flux-Cored-Wire) ist ein sogenannter Röhrchen- oder Seelendraht. Außen befindet sich das Umhüllungsmaterial, das als Schweißzusatz dient, innen die pulverförmige Füllung. Diese besteht meist aus sogenannten Gasbildnern, Lichtbogen-Stabilisatoren und teilweise aus Legierungszusätzen. Beim Aufschmelzen bildet diese Füllung ein schützendes Gas sowie eine abschirmende Schlackeschicht um und auf der Naht, die den Sauerstoff fernhält und so Bläschen und Lunkerbildung verhindert. Im Vergleich zum Elektrodenschweißen ist diese Schlackeschicht dünner und lässt sich einfacher entfernen. Zum Beispiel mit einer Drahtbürste auf einem Winkelschleifer oder einem handgeführten Modell.
Eine weitere Variante, die wir hier nicht näher erläutern, ist gasgeschützer Fülldraht. Wie es der Name verrät, wird dieser mit Schutzgas verschweißt. Da er zusätzlich eine Schlackeschicht bildet, eignet sich dieses Verfahren für Schweißnähte mit hohen technischen Anforderungen.
Die richtige Schweißtechnik
Fülldraht lässt sich grundsätzlich mit den meisten modernen MIG/MAG-Geräten schweißen, welche die Einstellung „FLUX“ besitzen. Zudem muss es in der Lage sein, die Stromversorgung des Schlauchpakets an den Minuspol anzuklemmen. Bei den meisten Geräten lässt sich dies einfach über das Umstecken eines Steckers realisieren. Das Massekabel wird dann mit dem Pluspol verbunden.
Weiterhin ist es sinnvoll, dass das Gerät auch kleinere Draht-Coils, wie 1- oder 5-kg-Rollen aufnehmen kann. Da Fülldraht ähnlich wie eine Elektrode nach dem Öffnen der verschweißten Verpackung mit der Zeit Feuchtigkeit zieht, kann dies die Schweißbarkeit je nach Werkstattluft beeinflussen. Ein Indiz hierfür ist unter anderem eine stärkere Bildung von Schweißspritzern.
Aus diesen Gründen empfiehlt der Fachmann vor allem kompakte MIG/MAG-Schweißinverter für das Fülldrahtschweißen. Zwei Beispiele sind das Profigerät EWM Picomig 225 für rund 2.700 Euro (alle Preise inklusive Mehrwertsteuer) und das kompaktere Weldinger MEW 201 SYN eco für etwa 370 Euro inklusive Schlauchpaket. Beide Geräte werden per 230-Volt-Steckdose betrieben.
Das vorgestellte Verfahren bietet den Vorteil, ohne Gasflasche auszukommen. Außerdem ist es deutlich besser für Arbeiten im Freien geeignet, da die Schlackeschicht nicht verweht. Ein Nachteil ist die etwas höhere Rauchentwicklung, weshalb eine Frischluftzufuhr oder in der Werkstatt eine Absaugung sinnvoll ist. Darüber hinaus ist die Schweißtemperatur geringer, weshalb vor allem beim Heften etwas mehr Geduld gefragt ist.
Im Vergleich zum Elektrodenschweißen ist vor allem die automatische Drahtzufuhr ein großer Vorteil. Zudem ist das Fülldrahtschweißen auch für Gelegenheitsschweißer leichter umzusetzen. In Kombination mit einem kompakten Schweißgerät bietet das Verfahren somit eine Alternative für mobile Reparaturarbeiten.
Der Experte empfiehlt, beim Fülldraht nicht zu sparen: Guter Draht ist mit etwa 13 bis 17 Euro pro Kilogramm 30 bis 40 % teurer als Massivdraht. Andererseits spart man sich die Kosten für teures Schutzgas.
In diesem Fall wird 0,9er-Fülldraht auf einer 1-kg-Rolle in das Schweißgerät eingelegt. Zuvor sollte man überprüfen, ob sich die Vorschubrollen in der passenden Stellung für die erforderliche Drahtstärke befinden und ob die benötigte Schweißdüse im Brenner eingeschraubt ist. Zudem muss die Stromversorgung des Schlauchpakets am Minuspol anliegen.
(Bildquelle: Bertling)
Eine weitere vorbereitende Maßnahme ist die richtige Einstellung des Inverters. Hier müssen Sie bei der Gasauswahl die Einstellung FLUX (oben links) zum Schweißen ohne Schutzgas auswählen. Zudem muss die passende Drahtstärke (oben rechts) ausgewählt sein. Die Schweißstromstärke liegt in diesem Beispiel zwischen 120 und 140 A zum Fügen von 6-mm-Stahlblech. Bei voller Schweißstromstärke (220 A) kann dieses Gerät Materialstärken bis zu 12 mm verbinden.
(Bildquelle: Bertling)
Das Vorbereiten der zu fügenden Bauteile erfolgt wie bei anderen Schweißverfahren. Je sauberer das Material, umso besser lässt es sich schweißen. Generell verzeiht Fülldraht — anders als z. B. das WIG-Schweißen — kleinere Verunreinigungen wie z. B. Korrosionsrückstände ganz gut. Hier sind die Anforderungen ähnlich wie beim Schweißen mit der Elektrode.
(Bildquelle: Bertling)
Ausführen der Schweißung
Der Experte empfiehlt einen Abstand zwischen Werkstück und Brennerkopf von 8 bis 10 mm. In diesem Abstand sollte auch der Draht aus dem Brennerkopf bei Schweißbeginn hervorschauen. Ein sinnvolles Hilfsmittel, um immer die passende Drahtlänge abzukneifen, ist eine Schweißer-Zange z. B. von FIX. Diese ermöglicht zudem ein Reinigen der Gasdüse sowie die Montage und Demontage von Strom- und Gasdüse. Der Preis hierfür liegt bei rund 20 Euro.
(Bildquelle: Bertling)
Anders als beim MAG-Schweißen empfohlen, wird die Naht mit Fülldraht schleppend, bzw. gezogen geschweißt. Der Brennerkopf steht dabei rund 45° zur Kehle, bzw. im rechten Winkel zum Werkstück bei Stoßnähten. In Schweißrichtung sollte der Brenner um etwa 45° zum Werkstück geneigt sein. Das Ziehen der Naht erfordert etwas Übung, da man anders als bei gestochenen Nähten den Nahtverlauf nicht so gut erkennt. Oft hilft es den Verlauf der Naht vorab einmal mit dem Brenner als Trockenübung abzufahren.
(Bildquelle: Bertling)
Schlacke entfernen
Die Nachbearbeitung der Schweißnaht erfolgt entweder mit einer Handdrahtbürste oder mit einem Drahtbürstenaufsatz für den Winkelschleifer. Vor allem wenn noch eine Naht gezogen werden soll, muss die gesamte Schlacke entfernt werden.
(Bildquelle: Schildmann)
Dies ist im Vergleich zum Elektrodenschweißen aber deutlich einfacher, da die Schicht dünner ist.
(Bildquelle: Schildmann)
Bereits nach den ersten Übungen wurden die Ergebnisse immer besser. Dies ist auch einer der größten Vorteile des Fülldraht-Schweißens: Es lässt sich leicht erlernen und die Nähte sind bei unerfahreneren Schweißern ordentlicher als bei einem Reparaturversuch mit der Elektrode.
(Bildquelle: Schildmann)
