20 Jahre Rehberger
Schweißen von Aluminium ist ein hochkomplexes Thema. Ich will mich hier auf die absoluten Grundlagen beschränken, und hierbei wiederum nur auf die, die beim Bau einer Reinke Yacht eine Rolle spielen. Wenn also im Folgenden von Aluminium die Rede ist, ist damit die seewasserbeständige Knetlegierung AlMg 4,5 (Mn) gemeint, und es wird vorausgesetzt, daß sich die Stärken der zu verarbeitenden Profile bzw. Bleche zwischen 4- und 10mm bewegen.
Erste Unterschiede beim Schweißen von Aluminium im Vergleich zu Stahl werden deutlich, wenn man wichtige Werkstoffeigenschaften der beiden Metalle vergleicht:
| Stoffeigenschaften | Aluminium | Stahl |
| Atomgewicht (g/mol) | 26,98 | 55,84 |
| Kristallgitter | kfz | krz |
| Dichte (g/cm³) | 2,70 | 7,87 |
| E-Modul (Mpa) | 67 x 10³ | 210 x 10³ |
| Ausdehnungskoeffizient (1/K) | 24 x 10E-6 | 12 x 10E-6 |
| Rp0,2 (Mpa) | ~10 | ~100 |
| Rm (Mpa) | ~50 | ~200 |
| spezifische Wärme (J/kg x K) | ~890 | ~460 |
| Schmelzwärme (J/g) | ~390 | ~272 |
| Schmelztemperatur (°C) | 660 | 1536 |
| W-Leitfähigkeit (W/m x K) | 235 | 75 |
| E-Leitfähigkeit (m/ohm x mm²) | 38 | ~10 |
| Oxide | Al2O3 | FeO/ Fe2O3/ Fe3O4 |
| Schmelztemperatur Oxide (°C) | 2050 | 1400/ 1455/ 1600 |
Neben dem geringen spezifischen Gewicht gegenüber Stahl, bei gleichzeitig hoher Festigkeit, fallen hier vor allem die enormen Unterschiede bezüglich der Schmelztemperaturen der Metalle und ihrer Oxide, sowie ihrer Wärmeleitfähigkeit ins Auge. Dadurch unterscheidet sich das Schweißen von Aluminium grundsätzlich vom Stahlschweißen.
Der Ausdehnungskoeffizient von Aluminium ist doppelt so groß wie der von Stahl. Gleichzeitig erfordert die über dreifach so hohe Wärmeleitfähigkeit beim Schweißen einen hohen Energieeintrag. Dies bedeutet hohen Verzug und Eigenspannungen. Bereits beim Spantenbau macht sich der Wärmeverzug deutlich bemerkbar. Trotz der hier im Verhältnis zu den Gesamtabmessungen kurzen Schweißnähte kann der Verzug beträchtlich sein. Die Spantenabmaße in den erforderlichen Grenzen zu halten ist jedoch essenziell; - Fehler, die hier in Bezug auf die Maßhaltigkeit auftreten, potenzieren sich im Verlauf des Baus.