Lassen

De vlamboog brandt tussen een elektrode en het werkstuk. Het werkstuk wordt door de boog die door het gebruik van gelijk- of wisselstroom ontstaat, verwarmd en opgesmolten.

Bij het lassen met inert gas beschermt het gas het smeltbad tegen de inwerkingen van de atmosferische lucht. De belangrijkste fysieke eigenschappen van de inerte gassen zijn de ionisatie-energie, het warmtegeleidingsvermogen en het chemische reactiegedrag. De ionisatie-energie is de energiehoeveelheid die nodig is om een elektron van een atoom te scheiden en de vlamboog zo elektrisch geleidend te maken. Wanneer de ionisatie-energie gering is, kan de vlamboog eenvoudig worden ontstoken en brandt daarna stabiel. De ionisatie-energie die verbruikt wordt om een elektron uit te trekken, komt vrij door middel van recombinatie met een elektron aan het werkstuk. Deze energie staat dan voor het lasproces ter beschikking. Gassen die op grond van hun geringe ionisatie-energie een stabiele vlamboog opwekken, kunnen de energie niet zo goed op het werkstuk overbrengen.
Een ander mechanisme van de energieoverdracht is de warmtegeleiding; die uiteraard afhankelijk is van het warmtegeleidingsvermogen van de gassen. Het chemische gedrag van de gassen is uit lastechnisch oogpunt onderverdeeld in inert, oxiderend of reducerend. Bij oxiderende gassen ontstaat een afbrand van legeringselementen die echter bij de juiste gaskeuze kan worden verwaarloosd.

In principe wordt er onderscheidt gemaakt tussen MIG/MAG en TIG-lassen. Bij MIG/MAG -lassen wordt een draad als toevoegmateriaal toegepast. Dit lasprocedé wordt al naar gelang de verschillende soorten gas, verdeeld in MAG- (Metaal-Actief-Gas) en MIG- (Metaal-Inert-Gas) lassen. In tegenstelling tot de afsmeltende lasdraad bij het MIG/MAG-lassen wordt bij het TIG-lassen, een niet afsmeltende wolframelektrode toegepast. Dit procedé wordt ook weer onderverdeeld, nl. In TIG (Thungsten Inert Gas) en WP-lassen (Wolfram Plasma).

Het procesprincipe voor het MAG- en het MIG-lassen is identiek. De vlamboog brandt tussen een draadelektrode en het werkstuk. De opgerolde draadelektrode vormt het toevoegmateriaal. Deze wordt door middel van een draadaanvoerapparaat naar het werkstuk geleid. Door de weerstands- en vlamboogverwarming smelt de elektrode af. Het bescherm gas stroomt uit een mondstuk rondom de elektrode en beschermt zo de vlamboog en het smeltband tegen de atmosferische lucht. Gebruikelijke draadelektroden hebben een diameter van 0,8 - 1,6 mm.

Bij het MAG-lassen worden actieve gassen gebruikt die een chemische reactie in het lasgoed veroorzaken. Daarbij kan het zowel gaan om koolstofdioxide (MAG) als om menggassen (-MIG MAG). Het MAG-proces gaat echter gepaard met een grote uitwerping van lasspetters en een beperkt lasvermogen. In de praktijk heeft het MIG/MAG -proces zich daardoor door kunnen zetten. Hierbij worden menggassen toegepast die uit argon-koolstofdioxide, argon-zuurstof of argon-kooldioxide-zuurstof bestaan en bijmengingen van helium kunnen bevatten. Met het MIG/MAG-proces kunnen zowel laag- als hooggelegeerde staalsoorten worden gelast. Kenmerkend voor het proces is een zeer hoog afsmeltvermogen.

Bij het MIG-lassen worden de edelgassen argon en helium en de mengsels daarvan gebruikt. Deze reageren niet met de basismaterialen en het toevoegmateriaal. Daarom wordt het proces bij voorkeur bij het lassen van aluminium, aluminiumlegeringen, koper, titaan en andere non-ferro-metalen toegepast.

Een andere vorm van het MAG-lassen is het MAG-hoogrendementlassen. Dit begrip wordt gebruikt vanaf een draadaanvoer van 15 meter per minuut. Het MAG-hoogrendementslassen is het resultaat van de doorontwikkeling van stroombronnen en inerte gasmengsels: hier worden afsmeltprestaties bereikt die met ongeveer 20 kg/u bijna twee keer zo hoog liggen als tot nu toe gebruikelijk. Een van de meest toegepaste procesvarianten is het tandemlassen in combinatie met heliumhoudende inerte gassen. Hierbij worden, gestuurd door middel van separate stroombronnen, twee draden met behulp van een brander afgesmolten. Als resultaat bereikt het tandemlassen buitengewoon hoge afsmeltprestaties en (afhankelijk van de materiaaldikte) lassnelheden van meerdere meters per minuut. Het tandemlassen is geschikt voor ongelegeerde staalsoorten, maar ook voor aluminium en aluminiumlegeringen. Bij het MAG-hoogrendementlassen van ongelegeerde staalsoorten heeft Sagox® He 30/8, een door Westfalen ontwikkeld driecomponentengas uit argon, koolstofdioxide en helium, bijzonder goede eigenschappen getoond.

Nog relatief nieuw is het MIG-MAG -wisselstroomlassen dat vooral bij het lassen van dunne platen uitstekende resultaten behaalt: door de wissel naar het negatieve stroombereik wordt meer energie voor het opsmelten van de draadelektrode gebruikt. Zo kan, in vergelijking met het gelijkstroomlassen, meer draad bij gelijke stroomsterkte worden afgesmolten. Hierdoor wordt voorkomen dat dunne werkstukken doorbranden. Het wisselstroomlassen wordt zowel voor on- en hooggelegeerde staalsoorten als voor aluminium toegepast. Perfect afgestemde inerte gassen hebben ook hier een optimaliserend effect; bijvoorbeeld Argon He® 11 voor de bewerking van aluminium en haar legeringen

Bij het TIG-lassen brandt de vlamboog tussen de Wolframelektrode en het werkstuk. Een inert gas omsluit de elektrode en beschermt de elektrode en het werkstuk tegen de lucht. Als inerte gassen worden argon en helium evenals hun gasmengsels toegepast. Op grond van hun eigenschappen gaan ze geen chemische verbinding aan. In de vlamboog word het handmatig of mechanisch aangevoerde toeslagmetaal afgesmolten. Met dit proces kunnen nagenoeg alle materialen worden verbonden.

Met een plasma verstaat men een gas dat uit neutrale deeltjes (atomen, moleculen) en uit ionen en vrije elektroden bestaat en daardoor elektrisch geleidend is. De voor de opbouw van een plasma vereiste ladingsdrager levert het plasmagas (meestal argon). In de lastechniek spreekt men van WP-lassen wanneer een vlamboog tussen een Wolframelektrode en een werkstuk brandt en door middel een mondstuk ingesnoerd wordt. Essentieel is dat door de lichtboogbundeling en de plasmastroming een hoge energiedichtheid wordt bereikt. Echter, voor de afscherming van het smeltbad ten opzichte van de atmosfeer is bovendien een inert gas nodig. Bij laaggelegeerde staalsoorten gaat het daarbij meestal om argon. Bij hooggelegeerde, austenitische staalsoorten kunnen echter ook argon-waterstof-mengsels worden gebruikt. Argon-helium-mengsels worden vaak ook toegepast bij non-ferro-metalen. Kenmerkend voor het WP-lassen is de hoge procesveiligheid. Het wordt daarom vaak voor gemechaniseerde processen gebruikt. In combinatie met de zogenaamde key-holetechnologie kunnen tot acht millimeter in één laag worden gelast zonder naadvoorbereiding. Hierdoor wordt de lascapaciteit beduidend verhoogd.

Met formeren bedoelen we het beschermen van de achterzijde van de las (doorlassing) en de door warmte beïnvloedde zone met inerte gassen. Het is de taak van de gassen om de zuurstofhoudende atmosfeer te verdringen en een hoogwaardig oppervlak te bereiken. Daarvoor worden inerte gassen zoals argon of reactietrage gassen zoals stikstof en mengsels van stikstof en waterstof (formeergassen conform NEN- EN 439) of argon en waterstof toegepast. De keuze van het inerte gas is afhankelijk van de materialen, de onderdeelvormen, de wijze van de gastoevoer en de lasomstandigheden. Argon 4.6/4.8 kan bijzonder veelzijdig worden toegepast voor het formeren. In principe kan het formeren bij ieder inert gas lasproces noodzakelijk worden. In de praktijk wordt dit echter voornamelijk bij het TIG-lassen toegepast.

*Elektrodelassen

*Lassen met inert gas

*MAG en MIG - identiek procesprincipe

*MAG- (Metaal Actief Gas) lassen.

*MIG- (Metaal Inert Gas) lassen

*MAG-hoogrendementlassen

*MIG/MAG-wisselstroomlassen.

*TIG(Thungsten Inert Gas)-lassen

*WP(Wolfram plasma)-lassen

*Formeren bescherming van de doorlassing bij het lasproces