Porenbildung als Schlüsselthema für hochwertiges Aluminiumschweissen
Projekt des Monats April 2026
Wenn höchste Dichtheit, Festigkeit und Präzision gefordert sind, bietet das Elektronenstrahlschweissen einen klaren Mehrwert. Besonders beim Fügen von Aluminium-Liner mit nur 1.4 mm Wandstärke zeigt sich die Stärke dieser Technologie.
Aluminium zu schweissen erfordert Erfahrung: Durch seine hohe Wärmeleitfähigkeit und die feste Oxidschicht stossen herkömmliche Verfahren an ihre Grenzen und daher setzt der Kunde auf das Elektronenstrahl-Schweissverfahren.
Für unseren Kunden bedeutet das:
- Maximale Prozesssicherheit – jedes Bauteil wird reproduzierbar geschweisst.
- 100% Endprüfung z. B. Helium-Lecktest oder Röntgenprüfung
- Porenfreie Schweissnähte und eine perfekte Dichtheit
- Formstabilität und Präzision – minimaler Wärmeeintrag, kein Verzug
- Wirtschaftlichkeit – kein Ausschuss, höhere Ausbringung und konstante Qualität.
Eine der grössten Herausforderungen beim Schweissen von Aluminium liegt in der Kontrolle der Porenbildung innerhalb der Schweissnaht. Diese entsteht durch das komplexe Zusammenspiel verschiedener materialtypischer Eigenschaften von Aluminium und ist selbst unter optimalen Prozessbedingungen nur schwer vollständig zu vermeiden.
Die Hauptursache für Poren im Aluminium ist gelöster Wasserstoff, der während der Erstarrung der Schmelze ausgeschieden wird. Aluminium weist eine stark temperaturabhängige Wasserstofflöslichkeit auf: In der flüssigen Phase kann das Metall ein Vielfaches an Wasserstoff aufnehmen als im festen Zustand. Während des Phasenübergangs von der Schmelze zum Kristall entsteht daher ein lokaler Wasserstoffüberschuss. Dieser entweicht in Form von Gasblasen an der Erstarrungsfront.
Aufgrund des niedrigen Schmelzpunkts und der hohen Wärmeleitfähigkeit von Aluminium verläuft der Erstarrungsprozess sehr schnell. Die dabei entstehenden Gasblasen können häufig nicht vollständig aus der Schmelze entweichen. Sie werden von der fortschreitenden Erstarrungsfront eingeschlossen und bleiben als mikroskopische Poren in der Schweissnaht zurück.
Diese Poren beeinträchtigen die Dichtheit und mechanische Integrität der Verbindung, was insbesondere bei druckbelasteten Bauteilen – wie Aluminium-Kartuschen – höchste Anforderungen an Prozessstabilität, Vakuumqualität und Materialvorbereitung stellt.
Dank modernster Elektronenstrahlschweisstechnologie und präzise abgestimmter Prozessparameter gelingt es uns, diese Herausforderung zu meistern. Durch die Arbeit im Hochvakuum, eine exakt kontrollierte Energieeinbringung und optimale Materialvorbereitung stellen wir porenfreie, hochfeste und dauerhaft dichte Schweissverbindungen sicher.
