Technisch Werken

Wat is elektronenbundellassen en waar wordt dit lasproces toegepast?

Elektronenbundellassen is een uniek lasproces waarbij gebruik wordt gemaakt van een bundel elektronen. Dit lasproces wordt ook wel afgekort met EBW. Deze afkorting staat voor het Engelse Electron Beam Welding. Het EBW lasproces is ontwikkelt in 1958 door de Duitse natuurkundige Karl-Heinz Steigerwald. Hij had in dat jaar de eerste praktische elektronenbundellasmachine ontworpen en gemaakt.

Hoe wordt elektronenbundellassen uitgevoerd?
Net als elk ander lasproces is ook bij elektronenbundellassen energie nodig. Deze energie wordt bij elektronenbundellassen aan het werkstuk toegevoegd door gebruik te maken van een bundel elektronen in een elektronenkanon. In het elektronenkanon wordt een bundel elektronen vrijgemaakt. De elektronen worden gefocusseerd en daarnaast worden ze versneld. De versnelling van de elektronen is enorm en gaat wel tot de helft van de snelheid van licht. De elektronensnelheid is daardoor 150.000 km per seconde. De elektronen worden door het elektronenkanon op het werkstuk gericht. Als voldoende vermogen wordt gebruikt zal het metaal plaatselijk op de smelttemperatuur worden gebracht en gaan smelten. Als er nog meer vermogen wordt toegevoegd kan het metaal zelfs gaan verdampen. Met elektronenbundellassen kunnen temperaturen worden behaald van 25.000 Kelvin.

Met de bundel elektronen wordt het werkstuk in bestookt. Elektronenbundellassen kan alleen in een vacuüm worden gedaan omdat een elektronenbundel in gas snel zal verstrooien. Dit is niet erg praktisch, daarom wordt elektronenbundellassen in de praktijk nauwelijks gebruikt. Voor het elektronenbundellassen zal een ruimte eerst vacuüm moeten worden gezogen.

Een belangrijk voordeel van deze lasmethode is dat de bundel elektronen goed kan worden gestuurd. In het vacuüm is geen zuurstof aanwezig. Hierdoor ontstaat geen nieuwe oxide op het metaal tijdens het lasproces. Daarnaast kan de aanwezige oxide doormiddel van het lasproces worden verdampt. Dit is vooral praktisch bij het lassen van aluminium. Bij aluminium is de oxidehuid namelijk een stevige beschermlaag die harder is dan het aluminium dat onder de oxidehuid aanwezig is.

Elektronenbundellassen is geschikt voor verschillende plaatdiktes. In werkstukken met dikke platen kunnen smalle lassen worden gemaakt met elektronenbundels. Zo kunnen in platen van 150 mm dik lasnaden worden aangebracht met een breedte van 5 mm. Hierbij wordt gebruik gemaakt van keyhole techniek net als bij laserlassen.

Waar wordt elektronenbundellassen voor gebruikt?
Met elektronenbundellassen kunnen hoogwaardige lassen worden gemaakt. Dit is een belangrijk voordeel van dit lasproces. Dit voordeel is in sommige gevallen belangrijker dan de praktische uitvoerbaarheid van het lasproces. Onder andere bij gasturbines en de vliegtuigbouw moeten zeer hoogwaardige lassen worden aangebracht op kritische onderdelen. Dit is ook het geval bij onderdelen zoals tandwielen en assen en verschillende soorten aandrijvingen. Deze werkstukken moeten gelast worden op een zeer nauwkeurig niveau. Daarom is elektronenbundellassen voor deze werkstukken wel interessant ondanks het feit dat een vacuümruimte gerealiseerd moet worden alvorens men gaat lassen.

Elektronenbundellassen is overigens ook geschikt voor het verbinden van verschillende metaalsoorten aan elkaar. Zo kan men met dit lasproces aluminium aan staal lassen en kan men brons ook aan staal lassen. Verder is het mogelijk om met elektronenbundellassen gewoon koolstofstaal aan roestvast staal te lassen.

De keuze voor een bepaald lasproces is beschreven in een lasmethodebeschrijving LMB of een Welding Procedure Specification WPS. Mochten er onduidelijkheden zijn over het gewenste lasproces dan is het verstandig of zelfs verplicht om een expert op lastechnisch gebied in te schakelen. Dit kan bijvoorbeeld een lasbaas zijn, een Middelbaar Lastechnicus MLT of een International Welding Specialist IWT.

Deel dit artikel!

Als senior intercedent bij een groot technisch uitzendbureau is Pieter Geertsma verantwoordelijk voor het bemiddelen van personeel in het marktsegment werktuigbouwkunde. Daarnaast is hij landelijk aanspreekpunt voor vragen over dit marktsegment en de ontwikkelingen die daarin plaatsvinden. Door intensieve samenwerking met interne en externe collega’s heeft hij een goed beeld van de totale technische markt. Hierdoor krijgt hij naast nieuws over techniek, innovaties en arbeidsmarkt ook actuele vacatures binnen.

Getagd met , , , , , , , , , , , , , , , , ,
Geplaatst in Techniek
Like ons op Facebook!