De 12 belangrijkste soorten lassen: waarvoor worden ze gebruikt?

Lassen is een fabricageproces waarbij warmte, druk of beide worden gebruikt om twee of meer materialen met elkaar te verbinden tot een sterke, permanente verbinding. Veelvoorkomende materialen die worden gelast zijn metalen en thermoplasten, maar ook andere materialen, zoals hout, kunnen worden gelast.

Dit is een cruciaal proces in de meeste sectoren. Laten we eens bekijken hoe het werkt en welke kennis eraan ten grondslag ligt.

Hoe wordt lassen uitgevoerd?

Lassen is een proces bij hoge temperaturen waarbij het basismetaal smelt. Dit is het belangrijkste verschil met hardsolderen en zachtsolderen, waarbij alleen het vulmateriaal smelt en de basismetalen niet samensmelten.

Lassen verbindt twee of meer werkstukken bij hoge temperaturen. Door de hoge temperatuur ontstaat een smeltbad, dat afkoelt en stolt tot één massief geheel, waarmee een lasverbinding wordt gevormd. De lasverbinding kan zelfs sterker zijn dan de basismetalen.

Er bestaan ​​veel soorten lassen, maar ze maken allemaal gebruik van warmte of druk om de metalen te smelten en de lasverbinding te vormen. De bron van warmte of druk kan variëren, afhankelijk van de toepassing en de gebruikte materialen. Vanwege de eenvoudige en algemeen bekende principes van lassen worden metalen beschouwd als de meest gelaste materialen. Kunststoflassen is ook vrij gebruikelijk, terwijl houtlassen pas recentelijk aan populariteit begint te winnen.

Het lasproces wordt beïnvloed door diverse factoren, zoals de behoefte aan specifiek gereedschap, beschermgassen, elektroden en vulmaterialen. Laten we enkele van de meest gebruikte lasmethoden eens nader bekijken en hun unieke kenmerken identificeren.

Verschillende soorten lassen

Hoewel het basisprincipe van lassen relatief eenvoudig is, kan het worden onderverdeeld op basis van de gebruikte energiebron. Door deze subcategorieën verder uit te splitsen, kunnen we dieper ingaan op de werkingsprincipes achter elke methode.

Booglassen

Booglassen is een lasproces waarbij de hitte van de boog tussen de elektrode en het werkstuk wordt gebruikt om het metaal en de toevoegdraad (of geen toevoegdraad) plaatselijk te smelten en zo de materialen met elkaar te verbinden. Booglaselektroden Ze zijn ofwel verbruikbaar ofwel niet-verbruikbaar. Zowel wisselstroom (AC) als gelijkstroom (DC) kan tijdens het lassen worden gebruikt.

1. MIG/MAG-lassen

Gasmetaalbooglassen (GMAW), ook wel bekend als MIG/MAG-lassen (metaal inert gas/metaal actief gas), maakt gebruik van een continue draad die door een lastoorts wordt gevoerd. Terwijl de boog de draad smelt, versmelt deze met het basismetaal in het smeltbad.

Tegelijkertijd wordt een beschermgas toegevoerd aan het lasgebied, waardoor een beschermende barrière ontstaat die atmosferische verontreiniging voorkomt.

Deze lastechniek is eenvoudig in gebruik. Daarom is het een populaire keuze in de industriële lasindustrie, de maakindustrie, de bouw en de automobielindustrie. Door de beschikbaarheid van goedkope inerte gassen heeft gasmetaalbooglassen (GMAW) het atoomwaterstoflassen (AHW) grotendeels vervangen.

2. TIG-lassen

TIG-lassen (Tungsten Inert Gas Welding) maakt gebruik van een niet-verbruikbare wolfraamelektrode en een inert beschermgas. In tegenstelling tot MIG/MAG-lassen kan het gebruik van een apart toevoegmateriaal bij TIG-lassen worden bepaald op basis van de projectvereisten. Gaswolfraambooglassen (GTAW) produceert nauwkeurige, hoogwaardige lassen. Het biedt een uitstekende penetratie. Dit maakt het zeer geschikt voor vele toepassingen, zoals in de lucht- en ruimtevaart en de automobielindustrie. Tegelijkertijd hebben TIG-lasapparaten veel instelmogelijkheden. Dit maakt TIG een zeer veelzijdig lasproces.

3. Booglassen met beklede elektroden

Sticky Metal Arc Welding (SMAW), ook wel bekend als handmatig metaalbooglassen (MMAW/MMA) of elektrodelassen, maakt gebruik van een verbruikbare, met flux beklede metalen elektrode om metalen te verbinden.

Wanneer de elektrode het basismetaal raakt, ontstaat er een vlamboog die het materiaal in het smeltbad smelt. Het vloeimiddel geeft een beschermgas af, dat het lasmetaal beschermt tegen verontreiniging. Na afkoeling kan de slak worden verwijderd met gangbare gereedschappen zoals staalborstels.

4. Booglassen met gevulde draad

Fluxgevuld booglassen (FCAW) is een lasproces dat doorgaans geautomatiseerd of semi-geautomatiseerd is en de lastijd met wel 40% kan verkorten in vergelijking met traditioneel handmatig lassen.

FCAW maakt gebruik van een gevulde elektrode om de las te beschermen. Daarnaast biedt dubbel afgeschermd FCAW extra bescherming tegen verontreinigingen door een beschermgas over de gevulde elektrode te gebruiken. In vergelijking met sommige andere lasmethoden vereist FCAW geen extra gasbeschermingsapparatuur (vooral bij dubbel afgeschermd lassen), waardoor de kosten voor apparatuur en materialen op de lange termijn aanzienlijk kunnen worden verlaagd.

5. Gaslassen

Gaslassen, ook wel autogeen lassen genoemd, is een van de meest traditionele methoden voor het verbinden van metalen. Hierbij wordt een combinatie van zuurstof en een brandstofgas zoals acetyleen of propaan gebruikt. Dit proces genereert intense hitte die het metaal op de verbinding doet smelten, waardoor het aan elkaar kan worden gehecht. Het wordt veel gebruikt voor zowel ferro- als non-ferrometalen en is met name effectief voor dunne materialen.

Een van de belangrijkste voordelen van gaslassen is dat er geen elektriciteit nodig is, waardoor het een zeer draagbare oplossing is in gebieden met beperkte stroomvoorziening. De apparatuur is relatief eenvoudig te bedienen en goedkoper dan andere lasmethoden, waardoor het een populaire keuze is voor kleinschalige projecten en doe-het-zelf-projecten. Gaslassen kan ook worden gebruikt voor autogeen snijden, wat veelzijdigheid biedt met dezelfde apparatuur.

Hoewel gaslassen een oudere methode is, blijft het effectief voor veel toepassingen. De mogelijkheid om het vlamprofiel aan te passen door de gasstroom te regelen, zorgt voor nauwkeurige controle, waardoor het geschikt is voor delicate taken zoals solderen en het lassen van dunne metalen platen. Het is een betrouwbare en toegankelijke techniek voor diverse metaalbewerkingsbehoeften.

6. Plasmalassen

Plasmalassen werkt volgens een vergelijkbaar principe als TIG-lassen, maar dankzij het unieke ontwerp van de toorts wordt inert gas met een hogere snelheid uit het mondstuk geperst en stroomt het door een smallere baan. Wanneer het gas in contact komt met de boog, wordt plasma gevormd en geïoniseerd zodra het de laszone binnendringt, waardoor extreem hoge temperaturen ontstaan. Hierdoor kunnen lastemperaturen oplopen tot ongeveer 28.000 °C, hoog genoeg om vrijwel elk metaal te smelten.

Omdat plasmaboogtoortsen zulke hoge bedrijfstemperaturen kunnen bereiken, zijn ze niet alleen geschikt voor precisielassen, maar ook voor metaalsnijden. Tijdens het lasproces levert de plasmaboog een sterk geconcentreerde warmte, wat resulteert in fijnere lassen en hogere lassnelheden. Daardoor is de plasmaboog bijzonder geschikt voor metaalbewerking die hoge precisie en complexe structuren vereist.

7. Onderpoederlassen

Onderpoederlassen (SAW) werkt volgens een vergelijkbaar principe als booglassen met kleefmetaal (SMAW), waarbij vloeimiddel wordt gebruikt om het lasmetaal te beschermen. Bij dit geautomatiseerde of semi-geautomatiseerde lasproces wordt een aparte vloeimiddeltrechter gebruikt om korrelig vulmetaal op de las aan te brengen.

Deze lastechniek produceert consistente, schone lassen die de meeste traditionele handmatige lasprocessen overtreffen. Het is een uitstekende keuze voor metalen zoals nikkel, staal en roestvrij staal en wordt veelvuldig gebruikt bij de fabricage van pijpen, drukvaten en ketels.

Weerstandlassen

Weerstandlassen, ook wel druklassen genoemd, houdt in dat er druk en een elektrische stroom tussen twee metalen oppervlakken worden uitgeoefend om een ​​smeltverbinding te creëren. De werkstukken worden onder hoge druk samengebracht en er wordt een elektrische stroom door de contactpunten geleid. De weerstand in het metaal genereert warmte, waardoor de metalen oppervlakken aan elkaar smelten.

1. Puntlassen

Weerstandspuntlassen (RSW) maakt gebruik van twee elektroden die overlappende metalen tegen elkaar drukken, terwijl tegelijkertijd een lasstroom door de weerstand van de metalen wordt geleid. Tijdens het lasproces ontstaat warmte, waardoor de metalen oppervlakken samensmelten en een knoopvormige of puntvormige lasverbinding vormen.

De metalen smelten in korte tijd (ongeveer 10-100 milliseconden) met elkaar door hoge energie, waardoor de werkstukken vrijwel direct met elkaar verbonden worden. Het gebied rondom de las wordt niet beschadigd door de extreme hitte, wat resulteert in een minimale warmtebeïnvloede zone (HAZ) bij puntlassen.

Puntlassen wordt vaak geautomatiseerd met behulp van lasrobots. Dit maakt het een van de meest efficiënte lasmethoden die op assemblagelijnen worden gebruikt, waardoor het een aantrekkelijke optie is voor de auto-, elektronica- en maakindustrie.

2. Naadlassen

Naadlassen is een vorm van puntlassen. Hierbij worden twee elektrodewielen gebruikt om druk uit te oefenen op de werkstukken. Tegelijkertijd loopt er stroom door de wielen. De lasser kan de stroom op twee manieren toevoeren. Hij kan de stroom intermitterend toevoeren om afzonderlijke lassen op de werkstukken te maken. Of hij kan de stroom continu toevoeren, afhankelijk van de projectvereisten.

Weerstandslassen produceert zeer sterke verbindingen en het lasproces is extreem snel en schoon, waardoor het ideaal is voor geautomatiseerd lassen. De plaatmetaalindustrie gebruikt naadlassen voor de productie van blikken, radiatoren en stalen vaten.

Laserlassen

Laserlassen (LBW) gebruikt, zoals de naam al doet vermoeden, een laserstraal als geconcentreerde warmtebron om metaal te smelten en de las te vormen. De hoge vermogensdichtheid van LBW resulteert in een kleinere warmtebeïnvloede zone. De laserpuntdiameter varieert van 0,2 tot 13 mm, waardoor het geschikt is voor het lassen van materialen met verschillende diktes en betere resultaten oplevert dan traditionele lasprocessen.

Laserlassen maakt het mogelijk om snel hoogwaardige lassen met nauwe toleranties te produceren. Het proces is vaak geautomatiseerd en wordt veel gebruikt in de auto-, medische en sieradenindustrie.

Sommige mensen denken dat laserbranders net als autogeen- en plasmabranders kunnen snijden en lassen. Dit is echter meestal niet het geval. Standaard lasersnijkoppen kunnen niet worden gebruikt om te lassen, en laserlaskoppen voldoen niet aan de snijsnelheid- en kwaliteitseisen van de meeste industriële toepassingen.

Elektronenbundellassen

Elektronenbundellassen (EBW) is een uiterst nauwkeurige lastechniek waarbij een gefocusseerde bundel hoogenergetische elektronen wordt gebruikt om metalen oppervlakken te smelten en te verbinden. De elektronen worden in een vacuüm versneld en op de werkstukken gericht, waardoor intense hitte op de lasplaats ontstaat. Het proces vindt plaats in een vacuümomgeving, waardoor oxidatie en verontreiniging worden voorkomen.

Een van de belangrijkste voordelen van EBW is het vermogen om diepe, smalle lassen te produceren met minimale warmtevervorming. Dit maakt het ideaal voor zeer nauwkeurige toepassingen, zoals in de lucht- en ruimtevaart en de productie van medische apparatuur. Het proces maakt ook het lassen van verschillende metalen mogelijk en produceert zeer sterke verbindingen met een uitstekende laskwaliteit en minimale nabewerking.

Wrijvingslassen

Wrijvingslassen is een lasproces in vaste toestand dat, zoals de naam al suggereert, wrijving gebruikt om metalen aan elkaar te smelten. In tegenstelling tot de meeste lasprocessen, maakt het geen gebruik van een laspistool, lasstaaf of beschermgas. Het proces creëert een verbinding door middel van warmte die uitsluitend wordt gegenereerd door snelle rotatie, trillingen of zijdelings contact tussen twee schone metalen stukken. Metaalresten die tijdens het proces ontstaan, worden na afkoeling verwijderd.

De lasapparatuur die gebruikt wordt voor wrijvingslassen is milieuvriendelijker dan andere methoden, omdat er geen schadelijke lasdampen of giftige stoffen vrijkomen. Dankzij de eenvoudige bediening is het ideaal voor het lassen van boorpunten, drijfstangen, assen, buizen en kleppen.

Veiligheid bij het lassen

In de plaatbewerkingswerkplaats van LVMA, tijdens een bespreking van het lassen met ingenieurs, realiseerde ik me dat veiligheid bij het lassen een cruciaal aspect van het lasproces is.

De monteurs in de plaatbewerkingswerkplaats van LVMA zijn uitgerust met lasmaskers, vlamvertragende handschoenen, beschermende kleding en veiligheidsschoenen, waardoor ze effectief beschermd zijn tegen hoge temperaturen, UV-straling, vonken en schadelijke gassen. Vooral de lasmaskers voorkwamen dat ik de felle gloed van de lasboog zag en schadelijke dampen inademde. Ik merkte ook op dat de werkplaatsmanagers van LVMA hen oordoppen verstrekken om gehoorschade door lawaai te beperken.

Veiligheidsuitrusting is echter slechts een onderdeel van de veiligheid bij het lassen; het veiligheidsbewustzijn van lassers is even cruciaal. De complexiteit van het lasproces vereist dat lassers een hoge mate van verantwoordelijkheid en een scherp risicobewustzijn hebben. Ze moeten een duidelijk begrip hebben van de werkomgeving, de status van de apparatuur en de noodprocedures. Lassers moeten altijd zorgen voor voldoende ventilatie in hun werkgebied om de ophoping van schadelijke gassen te voorkomen en hun apparatuur regelmatig inspecteren om storingen te voorkomen.

Samenvatting

Las lastechnologie verbindt metaal met metaal, waardoor effecten worden bereikt die niet mogelijk zijn met afzonderlijke metalen onderdelen. Door de voortdurende technologische vooruitgang blijft de lastechnologie innoveren en zich ontwikkelen. In de toekomst zullen lasprocessen intelligenter en efficiënter worden, waarbij geautomatiseerd en robotlassen de norm wordt. Dit verbetert de productie-efficiëntie en vermindert menselijke fouten. Tegelijkertijd zullen nieuwe lasmaterialen en -processen de toepassingsmogelijkheden uitbreiden en hoogwaardigere, milieuvriendelijkere lasoplossingen bieden aan sectoren zoals de luchtvaart, de automobielindustrie en de energiesector.