Einfach ausgedrückt ist Schweißen jeder Prozess, bei dem Material durch Verschmelzen von Metall- oder Thermoplastoberflächen miteinander verbunden wird. Typischerweise werden die Gusskanten auch mit einem Füllmaterial, oft einer gießbaren Metalllegierung, verbunden. Bei Metallschweißverfahren ist das Lichtbogenschweißen aufgrund der weitgehend automatischen Schweißung, die schnelle Schweißarbeiten ermöglicht, weit verbreitet. Das Metalllichtbogenschweißen unterscheidet sich von anderen Schweißarten durch die Verwendung einer hochenergetischen Stromquelle.
Diese Stromquelle erzeugt einen Lichtbogen zwischen der Spitze des Schweißgeräts, technisch gesehen Elektrode, und der Oberfläche des zu schweißenden Materials. Der hochenergetische Lichtbogen schmilzt effektiv die Metalloberfläche und jegliches Zusatzmetall, das während des Fügeprozesses verwendet wird. Es handelt sich um einen relativ einfachen Schweißvorgang, für dessen effektives Arbeiten jedoch Geschick und Fingerfertigkeit erforderlich sind.
Innerhalb des Genres Metalllichtbogenschweißen gibt es mehrere Unterkategorien. Lichtbogenschweißgeräte unterscheiden sich in ihrer Konstruktion und ihrem idealen Einsatz. Während es buchstäblich Dutzende verschiedener Arten von Metalllichtbogenschweißgeräten gibt, sind die beiden beliebtesten Kategorien von Lichtbogenschweißgeräten Gas-Metalllichtbogenschweißgeräte (GMAW) und Fülldrahtschweißgeräte (FCAW).
Gas-Metalllichtbogenschweißgeräte sind weit verbreitet, da die abschmelzenden Elektroden des Schweißgeräts kontinuierlich und automatisch auf die Schweißnaht aufgebracht werden. Dadurch ist das MSG-Schweißen ein weitgehend automatisierter Prozess. Dies ist normalerweise für jeden ausgebildeten Schweißer einfach und leicht durchzuführen.
Bei einem Lichtbogenschweißgerät erzeugt die Stromquelle GMAW-Wärme; Die Gaskomponente einer MSG-Anlage dient nicht der Verbrennung, sondern dem Schutz. Reines Argon- oder Heliumgas, das in der Nähe der Elektrode einer GMAW-Maschine emittiert wird, dient dazu, die Metalloberfläche von atmosphärischem Stickstoff oder Sauerstoff zu reinigen. Atmosphärische Gase können Hohlräume in der Schweißnaht oder Defekte in der Metallschmelze verursachen; Daher ist es am besten, den Bereich mit einem Inertgas abzuschirmen.
Die meisten GMAW-Geräte verwenden Argon oder Helium, ein Gas, das sich besser zum Schutz von Nichteisenmetallen eignet. Daher werden GMAWs typischerweise für Aluminium, ein häufiges Nichteisenmetall, verwendet. Es gibt jedoch auch andere Modelle mit unterschiedlichen Schutzgasen, sodass dieser Typ von Metall-Lichtbogenschweißgeräten auch für andere Metallverbindungen geeignet ist.
Fülldraht-Lichtbogenschweißgeräte ähneln GMAW-Geräten, aufgrund ihrer Unterschiede eignen sie sich jedoch eher für den Einsatz bei Legierungsmetallen wie Stahl. Wie beim MSG-Schweißen werden FCAW-Elektroden beim halbautomatischen Schweißen kontinuierlich zugeführt. FCAW-Einheiten verfügen normalerweise nicht über ein extern zugeführtes Schutzgas; Stattdessen sind bei FCAW-Modellen bereits inerte Bestandteile in die Elektroden eingebettet, die bei hohen Temperaturen in einem Schutzgas verdampft werden. Im Wesentlichen versorgt ein flussmittelbasiertes Metalllichtbogenschweißgerät die Elektroden selbst mit Schutzgas.
Während die meisten FCAW-Geräte zur Gasabschirmung vollständig auf den Verdampfungsstrom angewiesen sind, verfügen einige FCAW-Geräte für noch mehr Schutz auch über eine zusätzliche Gasabschirmung, die klare, saubere und nahezu perfekte Schweißnähte gewährleistet. Diese Geräte werden oft als „Doppelschild“-Schweißgeräte bezeichnet. Zusätzlich zu einem praktischen integrierten Schutzmechanismus erzeugen FCAW-Maschinen noch intensivere Hitze für schnelleres Schweißen. Leider hat diese Geschwindigkeit ihren Preis, da FCAWs oft teurer sind als konkurrierende GMAW-Modelle.