Als Hobby-Schweißer, Metallbauer oder Werkstattbesitzer kennst du die typischen Probleme. Die Einstellungen am Gerät wirken willkürlich. Der Lichtbogen flackert. Nähte sind verbrannt oder porös. Manchmal haftet der Zusatzwerkstoff schlecht oder der Schweißdraht sticht durch das Blech.
Häufig liegt die Ursache nicht am Material. Sondern an einer falschen Spannung oder an einer ungeeigneten Stromstärke. Auch ein falscher Drahtvorschub kann den Lichtbogen stören. Wenn du die Zusammenhänge verstehst, kannst du solche Fehler systematisch vermeiden. Du brauchst keine Kaffeesatz-Lösungen oder endlose Probeschweißungen.
Dieser Artikel erklärt dir Schritt für Schritt, wie du die benötigte Spannung für dein Schweißgerät berechnest und einstellst. Du lernst, welche Rolle Spannung, Strom und Vorschub spielen. Du erhältst einfache Formeln, praxisnahe Faustregeln und Beispiele für häufige Verfahren wie MIG/MAG, WIG und MMA. Außerdem zeige ich dir, wie du mit einem Multimeter oder einer Geräteanzeige kontrollierst, ob die Werte stimmen.
Nach dem Lesen kannst du gezielter einstellen. Du vermeidest schlechten Lichtbogen, verringerst Spritzer und erreichst sauberere Nähte. Du erkennst, wann es an der Einstellung liegt und wann an Material oder Technik. So sparst du Zeit und Material bei jeder Schweißarbeit.
Berechnung der notwendigen Schweißspannung
Die Spannung bestimmt, wie der Lichtbogen brennt. Sie wirkt zusammen mit der Stromstärke und der Lichtbogenlänge. Für dich als Anfänger hilft ein klarer Plan. Du weißt dann, welche Werte du am Gerät einstellen musst. Und du kannst typische Fehlerursachen schneller erkennen.
Im Folgenden siehst du typische Werte für gebräuchliche Verfahren. Die Tabelle zeigt Strombereiche, übliche Spannungen und Einflussfaktoren. Am Ende findest du ein kurzes Rechenbeispiel, das zeigt, wie du aus einem empfohlenen Bereich einen Einstellwert ableitest.
| Verfahren | Typ. Strombereich (A) | Empf. Spannung (V) | Draht/Elektrodendurchmesser (mm) | Materialstärke (mm) | Typische Lichtbogenlänge (mm) | Einflussfaktoren / Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|---|
| MIG/MAG | 50–250 | 15–30 | 0,6 / 0,8 / 1,0 / 1,2 | 0,5–10 | 1–3 | Drahtvorschub beeinflusst Strom. Gasart und Polarität verändern Lichtbogenstabilität. |
| TIG (WIG) | 5–300 | 10–20 | Nicht schmelzende Elektrode 1,0–3,2 | 0,5–6 | 1–2 | Wolframelektrode, Schutzgas und AC/DC-Wahl sehr wichtig für Aluminium. |
| MMA (Lichtbogenhandschweißen) | 30–300 | 20–40 | 1,6 / 2,5 / 3,2 / 4,0 | 1–12 | 2–4 | Elektrodentyp und Beschichtung beeinflussen Lichtbogenspannung und Zündverhalten. |
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Kurzes Rechenbeispiel (MIG/MAG) Schritt 1: Wähle Verfahren und Strom. Beispiel: MIG/MAG, 150 A. Empf. Spannungsbereich aus Tabelle: 15–30 V. Ein realistischer Startwert liegt bei etwa 22 V. Schritt 2: Lichtbogenlänge anpassen. Faustwert: eine merkliche Verlängerung des Bogens erhöht die Spannung. Für einfache Anpassungen rechnest du mit ~0,5–1 V Mehrspannung pro 0,5 mm längeren Bogen. Bei 1 mm längerer Länge addierst du ca. 1 V. Berechnung: Start 22 V + 1 V Anpassung = 23 V. Das ist dein Einstellwert. Prüfe die Naht. Justiere bei Bedarf in 0,5 V-Schritten. |
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Wichtig: Die Werte sind Richtwerte. Nutze Geräteangaben und Probeschweißungen zur Feinabstimmung. Miss die Spannung mit einem Multimeter oder nutze die Anzeige deines Schalters.
Praktische Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Berechnung und Einstellung der Schweißspannung
- Arbeitsvorbereitung Stelle Werkstück und Schweißgerät bereit. Trage Schutzkleidung und überprüfe die Erdung. Notiere Verfahren, Werkstoff und Blechdicke. Lege Draht- oder Elektrodendurchmesser fest. Das erleichtert die anschließenden Schritte.
- Leerlaufspannung kontrollieren Schalte das Gerät ein und messe die Leerlaufspannung mit einem geeigneten Multimeter. Diese Angabe findest du auch im Handbuch. Achtung: Berühre keine spannungsführenden Teile. Die Leerlaufspannung hilft, das Verhalten beim Zünden einzuschätzen.
- Strom festlegen Wähle die Stromstärke passend zur Materialdicke und zum Elektroden- oder Drahtdurchmesser. Als Faustwert: 1 mm Blechstärke bei Stahl etwa 30–40 A pro mm. Bei 3 mm Stahl sind das ungefähr 90–120 A. Notiere den gewählten Strom. Er bestimmt maßgeblich die notwendige Spannung.
- Grundspannung aus Tabellenwerten entnehmen Nutze Tabellenwerte für dein Verfahren als Startpunkt. Beispiel MIG/MAG bei 100–150 A: etwa 18–22 V. Wähle einen Mittelwert als Anfangswert. Diese Spannung ist ein Ausgangswert für Feinjustage.
- Korrekturfaktoren anwenden Berücksichtige Lichtbogenlänge, Spalt und Materialdicke. Längerer Lichtbogen erhöht die Spannung etwa um 0,5–1 V pro 0,5 mm mehr Länge. Größerer Spalt erfordert meist 1–2 V mehr. Dickere Bleche brauchen höheren Strom. Das erhöht die benötigte Spannung leicht.
- Rechenbeispiel Gegeben: MIG/MAG, 3 mm Stahl, Draht 1,0 mm, gewählter Strom 140 A. Tabellenwert für 140 A liegt bei rund 22 V. Gleichzeitig ist der Spalt 1 mm größer als optimales Anlegeverhalten. Rechenweg: Startspannung 22 V plus Spaltkorrektur 1 V. Ergebnis: Einstellspannung = 23 V. Beginne mit diesem Wert. Prüfe die Naht.
- Drahtvorschub und Strom abstimmen Stelle Drahtvorschub so ein, dass der gewünschte Strom gehalten wird. Bei MIG/MAG führt mehr Vorschub zu höherem Strom. Miss den tatsächlichen Strom mit einer Zange oder nutze die Geräteanzeige. Kleine Änderungen am Vorschub wirken sich direkt auf die Spannung aus.
- Probeschweißung und Feinjustage Fertige kurze Testnähte an. Beurteile Lichtbogenbild, Spritzer und Einbrand. Wenn der Bogen schmal und aggressiv ist, reduziere Spannung um 0,5 V. Wenn der Bogen flach und breit wirkt, erhöhe um 0,5 V. Justiere in kleinen Schritten und dokumentiere Ergebnisse.
- Sicherheits- und Messtipps Miss Spannungen nur mit dafür vorgesehenen Messpunkten. Messe nicht direkt an offenen Kontakten während unsachgemäßem Betrieb. Trenne Stromkreis vor Wartung. Nutze Handschuhe und Schutzbrille auch beim Messen.
- Dokumentation und Wiederholbarkeit Notiere die finalen Einstellungen für das Material und die Nahtgeometrie. So findest du beim nächsten Mal schnell die richtigen Werte. Wiederhole die Messung nach größeren Material- oder Umgebungsänderungen.
Wichtiges Hintergrundwissen zur Schweißspannung
Bevor du Werte berechnest, ist es gut, die grundlegenden Begriffe zu kennen. Die Begriffe erklären, wie Spannung und Strom den Lichtbogen und die Naht beeinflussen. So verstehst du später die Messwerte und Anpassungen besser.
Leerlaufspannung und Lichtbogen-Spannung
Leerlaufspannung ist die Spannung, die am Schweißgerät anliegt, wenn kein Strom fließt. Das ist der Wert vor dem Zünden. Er hilft zu beurteilen, wie leicht das Gerät zündet. Lichtbogen-Spannung ist die Spannung während des Schweißens. Sie liegt deutlich unter der Leerlaufspannung. Sie hängt vom Strom und von der Lichtbogenlänge ab.
Kennlinien von Schweißgeräten
Schweißgeräte folgen typischen Kennlinien. Zwei wichtige Typen sind Constant Voltage (CV) und Constant Current (CC). CV-Geräte halten weitgehend die Spannung konstant. Sie werden oft beim MIG/MAG eingesetzt. Bei CV ändert sich der Strom, wenn sich der Lichtbogen verändert. CC-Geräte halten den Strom konstant. Sie sind typisch für MMA und viele TIG-Anwendungen. Bei CC ändert sich die Spannung, wenn du die Lichtbogenlänge änderst.
Zusammenhang zwischen Strom, Spannung und Leistung
Die physikalische Grundformel lautet P = U × I. P ist Leistung in Watt, U die Spannung in Volt und I der Strom in Ampere. Beispiel: 23 V bei 150 A ergibt 3450 W. Die Leistung gibt an, wie viel Energie pro Sekunde im Schweißbereich verfügbar ist. Mehr Leistung bedeutet meist stärkere Durchwärmung und tieferen Einbrand.
Einflussgrößen auf die benötigte Spannung
Draht- oder Elektroden-Durchmesser bestimmt, wie viel Strom möglich ist. Dickere Elektroden vertragen höhere Ströme. Das beeinflusst die optimale Spannung. Schweißverfahren bestimmen die Regelart des Geräts und das Verhalten des Bogens. Lichtbogenlänge wirkt direkt auf die Spannung. Ein längerer Bogen erhöht die Spannung um grob 0,5 bis 1 V pro 0,5 mm zusätzlicher Länge. Werkstoff beeinflusst Wärmeleitung und Schmelztemperatur. Aluminium braucht oft mehr Energie als Stahl bei gleicher Dicke.
Was du praktisch daraus mitnimmst
Die Leerlaufspannung sagt dir, wie gut das Gerät zündet. Die Arbeits- oder Lichtbogen-Spannung ist das, was du einstellen und messen musst. Kenne die Kennlinie deines Geräts. So weißt du, ob du an Spannung oder Strom drehen solltest. Mit diesen Grundlagen kannst du spätere Berechnungen und Anpassungen sicher nachvollziehen.
Häufige Fragen zur Berechnung und Einstellung der Schweißspannung
Wie messe ich die tatsächliche Lichtbogenspannung?
Am besten misst du die Lichtbogenspannung während des Schweißens. Lege das Messkabel zwischen Masse und Brenner- oder Elektrodenklemme oder nutze die Spannungsanzeige des Geräts, sofern verfügbar. Achte darauf, dass das Messgerät für den Einsatz am Schweißgerät geeignet ist und sichere Messpunkte verwendet werden. Miss bei einem stabilen Lichtbogen, damit die Messwerte aussagekräftig sind.
Wann muss ich die Spannung versus Strom priorisieren?
Priorisiere Spannung oder Strom je nach Verfahren. Bei MIG/MAG mit CV-Steuerung wirkt sich die Spannung stärker auf Bead-Form und Spritzerverhalten aus. Bei MMA und vielen TIG-Anwendungen mit CC ist der Strom der entscheidende Parameter für Einbrand. Für mehr Durchwärmung erhöhe zunächst den Strom und für besseres Spritzverhalten passe die Spannung an.
Welche Spannungswerte sind typisch für MIG/MAG oder TIG?
Typische Spannungsbereiche für MIG/MAG liegen grob zwischen 15 und 30 Volt. TIG arbeitet meist niedriger und bewegt sich häufig zwischen 10 und 20 Volt. Die genauen Werte hängen vom Strom, Draht- oder Elektroden-Ø und dem Werkstoff ab. Nutze Tabellenwerte als Startpunkt und passe die Spannung durch Probeschweißungen an.
Wie beeinflusst die Drahtvorschubgeschwindigkeit die Spannung?
Die Drahtvorschubgeschwindigkeit beeinflusst primär den Strom. Mehr Vorschub führt in der Regel zu mehr Strom, weil mehr Schweißzusatz zugeführt wird. Bei CV-Geräten bleibt die Spannung weitgehend konstant, die Stromaufnahme ändert sich jedoch. Stimme Vorschub und Spannung gemeinsam ab, sonst verändert sich die Nahtform.
Warum weicht die Geräteanzeige von meiner externen Messung ab?
Messpunkte, Kabellängen und Kontaktwiderstände erzeugen Spannungsabfall in den Leitungen. Das Gerät zeigt oft die Spannung am Ausgang oder vor internen Leitungen an. Eine externe Messung direkt am Brenner oder Werkstück kann daher andere Werte liefern. Berücksichtige diese Differenzen bei der Feinabstimmung deiner Einstellungen.
Sicherheits- und Warnhinweise beim Einstellen und Messen der Schweißspannung
Schweißen und Messen am Schweißgerät bergen sichtbare und unsichtbare Gefahren. Beachte die Hinweise strikt. Sie schützen dich und deine Umgebung.
Persönliche Schutzausrüstung (PPE)
Trage immer geeignete Schutzkleidung. Das heißt Schweißhelm mit passendem Filter, schweißfeste Handschuhe, Lederjacke oder Schürze, feste Schuhe und Gehörschutz bei Bedarf. Verwende eine Atemschutzmaske bei unzureichender Belüftung. UV-Strahlung und Funken können schwere Augen- und Hautschäden verursachen.
Elektrische Sicherheit
Stromschlag ist lebensgefährlich. Schalte das Gerät aus und trenne es vom Netz, bevor du Messgeräte anschließt oder Leitungen wechselst. Nutze nur für Schweißen geeignete, geprüfte Messgeräte und Messleitungen mit ausreichender Spannungs- und Stromfestigkeit. Berühre keine blanken Leiter während des Betriebs. Achte auf trockene Hände und trockenen Boden.
Brand- und Explosionsschutz
Schweißen erzeugt Funken und heiße Schlacke. Entferne brennbares Material aus dem Arbeitsbereich. Halte einen Feuerlöscher bereit. Sichere Gasflaschen gegen Umfallen und achte auf Leckagen.
Messung während des Schweißens
Wenn du die Lichtbogenspannung misst, verwende dafür geeignete Messpunkte und isolierte Messspitzen. Miss nach Möglichkeit die Spannung an der Brennerklemme und am Werkstück. Führe keine Messungen direkt an offenen Kontakten mit laufendem Lichtbogen durch, wenn sich vermeiden lässt. Nutze bei Strommessungen ein Zangenamperemeter.
Kabel, Anschlüsse und Wartung
Kontrolliere regelmäßig Schweißkabel, Zangen und Isolierung. Beschädigte Kabel ersetzen. Lockere Anschlüsse können Funkenbildung und Überhitzung verursachen. Trenne vor Wartung immer die Stromzufuhr.
Gesundheit und Umgebung
Schweißrauch kann giftig sein. Sorge für ausreichende Absaugung oder externe Belüftung. Arbeite nicht in beengten, schlecht belüfteten Räumen ohne Atemschutz. Schütze Nebenstehende durch Abschirmung oder Abstand.
Wichtig: Wenn du unsicher bist, halte an. Frage erfahrene Kolleginnen oder Fachpersonal. Keine Messung ist wichtiger als deine Sicherheit.
Kauf-Checkliste: Gerät und Ausstattung für verlässliche Spannungswerte
- Leistung passend zur Anwendung. Wähle ein Gerät, dessen maximaler Strom und Leistung zu den üblichen Materialstärken passen. Für dünne Bleche reichen oft 150 A, für schwerere Werkstücke solltest du 200 A oder mehr einplanen.
- Kennlinie des Geräts (CV vs. CC). Entscheide dich nach Verfahren: Für MIG/MAG ist eine CV-Steuerung sinnvoll, für MMA und viele TIG-Aufgaben ist CC die bessere Wahl. Achte darauf, dass das Gerät stabil regelt und feine Anpassungen erlaubt.
- Einstellbare Spannungs- und Strombereiche. Das Gerät muss Spannungs- und Strombereiche abdecken, die du in Tabellen oder Praxis brauchst. Prüfe außerdem den Duty Cycle bei den gewünschten Stromwerten, damit das Gerät nicht überhitzt.
- Messinstrumente bereitstellen. Kaufe ein digitales Voltmeter und ein Zangenamperemeter mit ausreichender Strom- und Spannungsfestigkeit. Achte auf True-RMS bei elektronischen Geräten für genauere Messwerte unter Schweißbedingungen.
- Kabel, Anschlüsse und Spannungsabfall. Wähle Schweißkabel mit passendem Querschnitt und sauberen Steckverbindungen, um Spannungsabfall zu minimieren. Kürzere Kabel verringern Verluste und sorgen für stabilere Lichtbogen-Spannung.
- Drahtvorschub und Peripherie. Bei MIG/MAG achte auf eine fein einstellbare Drahtvorschubregelung und passende Antriebsrollen für den Drahtdurchmesser. Ein gleichmäßiger Vorschub hilft, Strom und damit die Lichtbogenspannung stabil zu halten.
- Netzanschluss und Einsatzzweck. Für Hobbyanwender ist ein 230 V Inverter oft ausreichend und mobil. In Werkstätten mit häufiger Nutzung lohnt sich ein 400 V Gerät mit höherem Duty Cycle und besserer Kühlung.
- Zubehör, Service und Dokumentation. Achte auf Ersatzteile, Gasdruckregler und optionale Messanschlüsse am Gerät. Dokumentiere Gerätewerte und lass bei Bedarf die Anzeige kalibrieren, damit Messungen und Einstellungen reproduzierbar bleiben.
Fehleranalyse: Häufige Probleme bei falscher Spannungseinstellung
Falsche Spannung zeigt sich oft durch typische Symptome. Mit gezielten Prüfungen findest du die Ursache schnell. Die folgende Tabelle hilft dir, Problem, wahrscheinliche Ursache und konkrete Lösungsschritte zuzuordnen.
| Problem | Wahrscheinliche Ursache | Konkrete Lösung / Prüfmaßnahme |
|---|---|---|
| Instabiler Lichtbogen, Flackern | Spannung zu niedrig oder Lichtbogenlänge schwankt. Schlechter Massekontakt oder ungleichmäßiger Drahtvorschub. | Erhöhe die Spannung in 0,5–1 V-Schritten und prüfe das Ergebnis. Kontrolle Masseanschluss und Kabelverbindungen. Bei MIG/MAG Drahtvorschub prüfen und ggf. Spannungen am Vorschubrad einstellen. |
| Starke Spritzerbildung | Spannung zu hoch oder falsche Gasart bzw. Fluss. Auch zu hoher Drahtvorschub führt zu überhöhtem Strom. | Verringere Spannung um 0,5–1 V. Prüfe Gasart und Gasfluss. Reduziere Drahtvorschub, bis der Strom im Sollbereich liegt. Probiere andere Düsen- oder Elektrodentypen, wenn nötig. |
| Mangelnde Durchschweißung / flaches Eindringen | Spannung zu niedrig oder Strom zu gering. Lichtbogen zu kurz oder falsche Polung. | Erhöhe zuerst den Strom. Erhöhe bei Bedarf die Spannung um 0,5–1 V. Verlange Probeschweißung und prüfe Einbrand. Prüfe Polung und Elektroden-/Drahtdurchmesser. |
| Verbrannte, überhitzte Naht oder zu breiter Einbrand | Spannung und/oder Strom zu hoch. Zu langer Lichtbogen oder zu langsame Fahrgeschwindigkeit. | Reduziere die Spannung in kleinen Schritten. Verringere den Strom oder erhöhe Vorschubgeschwindigkeit. Verkürze die Lichtbogenlänge und teste erneut. |
| Porosität, unruhige Oberfläche | Unzureichende Schutzgasabdeckung, falsche Spannung oder verschmutztes Material. | Überprüfe Gasdurchfluss und Düse. Reinige Werkstück und Fuge. Passe Spannung an und führe eine Probenaht durch. Bei MIG/MAG kontrolliere Gasart und Regler. |
Zusammenfassend: Ändere Spannung und Strom schrittweise und dokumentiere die Ergebnisse. Prüfe immer Kabel, Masse und Gasversorgung, bevor du komplexere Fehler annimmst.