Wat is stiftlassen of boutlassen?

Stiftlassen is een lasproces waarbij men een klein metalen staafje doormiddel van een laspistool aan een metalen werkstuk hecht. Omdat het stiftlassen vooral wordt gebruikt om kleine bouten en schroefdraaddelen te bevestigen wordt dit lasproces ook wel boutlassen genoemd. In dat geval is de ‘stift’ de bout. Men kan naast bouten ook andere staafjes en bussen met bijvoorbeeld binnenschroefdraad doormiddel van stiftlassen bevestigen aan een ander metalen object. Stiftlassen is een lasproces waarbij men gebruik maakt van een elektrische boog. Deze zorgt voor hitte waardoor een smeltbad ontstaat. Verder past men ook grote druk toe op het pennetje en de ondergrond (werkstuk). Doordat men met een elektrische boog werkt en druk toepast kan men stiftlassen beschouwen als een combinatie van druklassen en booglassen.

Verschillende methoden voor stiftlassen
Het stiftlassen kan op twee verschillende manieren gebeuren. Dit is het condensatorstiftlassen, dit wordt ook wel percussielassen genoemd. De ander methode wordt vlamboogstiftlassen genoemd. Deze twee verschillende varianten van stiftlassen worden hieronder uitgelegd.

Condensatorstiftlassen
Het condensatorstiftlassen is een lasproces dat vooral geschikt is voor dun materiaal met een kleine diameter. Hierbij wordt kortstondige elektrische boog opgewekt door de ontlading van een condensator. Deze condensator slaat elektrische spanning op en zorgt voor zeer veel warmte als deze wordt ontladen. Bij het condensatorstiftlassen dient aan de onderzijde van de bout een kleine ontstekingstip aanwezig te zijn. Deze ontstekingslip is aanwezig op zogenaamde lasbouten. Deze tip wordt gebruik om de elektrische boog te maken. De bout wordt door het stiftlaspistool tegen het werkstuk of de plaat gedrukt. Naast de bout worden ook twee pennen van het stiftlaspistool in contact gebracht met het werkstuk. Vervolgens drukt men op het knopje van het stiftlaspistool en ontstaat een elektrische boog die voor een kortstondige hitte zorgt. Zodra deze elektrische boog ontstaat gaat de tip afsmelten en smelt ook de onderzijde van de bout. Hierdoor ontstaat een smeltbad waarmee de bout vast gezet kan worden aan het werkstuk of de plaat. Condensatorstiftlassen is geschikt voor bouten met een diameter van 2 tot 10 mm.

Vlamboogstiftlassen
Het vlamboogstiftlassen is vooral geschikt voor dikker materiaal, bijvoorbeeld plaatstaal dat dikker is dan 2 mm. Ook voor bouten met een diameter tussen de 2 mm en 22 mm is de vlamboogstiftlasmethode geschikt. Het vlamboogstiftlassen zorgt voor een groter smeltbad en is geschikt als een diepere doorlassing wordt vereist. Bij het vlamboogstiftlassen wordt een elektrische boog opgebouwd. Deze vlamboog wordt enige tijd in stand gehouden, dit is ongeveer 0,1-2 seconden.  Deze vlamboog wordt langer in stand gehouden dan dat elektrische boog bij condensatorstiftlassen in stand wordt gehouden. Daarom moet het smeltbad beschermd worden tegen schadelijke invloeden uit de omringende lucht. Deze bescherming wordt geboden door backinggas dat ook wel beschermgas wordt genoemd. Men kan echter ook werken met een keramische bescherming.

Bij het vlamboogstiftlassen maakt de bout direct contact met het werkstuk. De bout wordt vervolgens onder elektrische spanning gezet en vormt daarbij een gesloten circuit met het werkstuk. Als men de bout dan iets verplaatst ontstaat een vlamboog waardoor een smeltbad ontstaat. In dit smeltbad worden de stift en het werkstuk in elkaar versmolten.

Stiftlaspistool
Het is belangrijk dat met weet dat stiftlassen met een speciaal stiftlaspistool wordt gedaan. Hiervan zijn verschillende varianten beschikbaar. Kenmerkend voor een stiftlaspistool is dat men deze met 1 hand kan bedienen en dat men de lasbout in het stiflaspistool aanbrengt.

Bij condensatorstiftlassen raakt zowel de lasbout als twee uitstekende pennen van het stiftlaspistool het werkstuk waar de bout aan bevestigd moet worden. Bij condensatorstiftlassen komt de las in zeer korte tijd, dit is ongeveer 1 tot 3 milliseconden, tot stand.  Daardoor hoeft de las niet worden beschermd tegen invloeden van de buitenlucht. Om die reden wordt bij condensatorstiftlassen geen backinggas of beschermgas gebruikt.

Bij het vlamboogstiftlassen wordt de elektrische boog langer in stand gehouden. Daardoor kan men een diepere inbranding realiseren. Omdat de elektrische boog langer wordt aangehouden zal men het smeltbad beter moeten beschermen. Daarom gebruikt men bij vlamboogstiftlassen wel een backinggas of beschermgas. Het is echter ook mogelijk dat men een hittebestendige keramische ring gebruikt om het smeltbad af te schermen tegen de lucht rondom het lasproces. Deze keramische ring wordt dan om de stift heen geschoven. Een stiftlaspistool voor condensatorstiftlassen ziet er dus anders uit dan een stiftlaspistool voor vlamboogstiftlassen.

Toepassing van stiftlassen
Stiftlassen is een lasproces dat zeer geschikt is voor seriematig werk. Seriematig stiftlassen zorgt er voor dat er een hogere lassnelheid wordt gerealiseerd en dat er minder fouten ontstaan bij het lassen. De bouten worden bijvoorbeeld op exact de juiste gewenste afstand gelast. Omdat het werk eenvoudig is en de maatvoering en snelheid belangrijk is wordt stiftlassen vaak in een geautomatiseerd systeem toegepast. Het lasproces wordt veel toegepast in de productie van apparaten en machines. Daarnaast wordt het stiftlassen ook toegepast  in de bouw van constructies zoals bruggen, damwanden en de automotive-industrie. Verder komt het stiftlasproces ook voor in de scheepsbouw, jachtbouw en petrochemische industrie. Het stiftlassen kan naast machinaal ook handmatig worden gedaan. In dat geval is het lasproces meer geschikt voor kleine series.

Wat is coltan, niobium, tantaliet en tantaal?

Coltan of columbotantaliet is een erts. Deze erts bevat de mineralen columbiet en tantaliet. De naam Coltan is afgeleid van de eerste drie letters van deze mineralen. Columbiet of columbium wordt tegenwoordig niobium genoemd deze naam is gekozen na een besluit in 1950 van het International Union of Pure and Applied Chemistry.

Het winnen van coltan
Coltan wordt gewonnen op verschillende plaatsen in de wereld. Met name in het oosten van de Democratische Republiek Congo (Kivu). Dit land ligt in Afrika en is politiek instabiel. De spanningen en gevechten in de regio zorgen er voor dat het winnen van coltan moeilijk is. Gewapende partijen in de regio Congo-Kinshasa en Rwanda worden deels betaald door de illegale handel in coltan en bloeddiamant. Veel fabrikanten probeerden in het verleden zo goedkoop mogelijk coltan te kopen ongeacht de omstreden partijen en gebieden waar deze erts vandaan kwam. Tegenwoordig willen veel afnemers dat er een verklaring wordt overhandigd waaruit blijkt dat de coltan op een legale manier is bemachtigd en uit legale bronnen afkomstig is.

Tantaal en tantaliet
Uit de erts coltan wordt tantaal gewonnen. Dit is een scheikundig element met symbool Ta en heeft atoomnummer 73 volgens het periodiek systeem der elementen. In tegenstelling tot de metalen goud en koper komt tantaal niet in pure vorm voor in de natuur. Tantaal is over het algemeen aanwezig in een aantal mineralen zoals tantaliet en euxeniet. De ertsen worden geanalyseerd. Door deze analyse wordt duidelijk wat het percentage  columbiet  en tantaliet is.

Eigenschappen van tantaal
Tantaal is een grijsblauw overgangsmetaal. Het is een hard en zwaar metaal. Tantaal is eenvoudig te bewerken en erg buigzaam. Verder is tantaal goed bestand tegen corroderende chemicaliën zoals zuren. Daarnaast heeft tantaal ook een hoog smeltpunt. Alleen koolstof, wolfraam en renium hebben een hoger smeltpunt.

Waarvoor wordt tantaal gebruikt?
Tantaal wordt in poedervorm gebruikt als grondstof voor de productie van kleine elektrolytische condensatoren. Deze condensatoren hebben een gering gewicht en een hoge capaciteit. Condensatoren die tantaal bevatten worden ook wel tantaal-elco’s genoemd en worden onder andere geplaatst in mobiele telefoons en laptop’s. Daarnaast worden tantaal-elco’s ook geplaatst in spelcomputers, pc’s  en andere apparaten die kleine  elco’s bevatten.

Verder wordt tantaal gebruikt in legeringen die een hoog smeltpunt moeten hebben. Ook wordt tantaal gebruikt voor het produceren van hoogwaardiger gereedschappen en werktuigen. Het wordt toegepast in de motoren van vliegtuigen en kernreactoren. Ook bij de productie van raketonderdelen kan tantaal als grondstof worden gebruikt.

Wat is een condensor en waar wordt deze voor gebruikt?

Een condensor is een systeem dat wordt gebruikt voor het condenseren van stoom en andere gasvormige stoffen. Tijdens het condenseren worden stoffen vanuit een gasvormige toestand naar een vloeibare toestand gebracht. Dit gebeurd door de warmte weg te nemen. Door bijvoorbeeld stoom af te koelen ontstaan waterdruppels. Als deze waterdruppels worden opgevangen kan men het water transporteren naar een hittebron zodat het water weer opnieuw omgezet kan worden in stoom. Dit gebeurd bijvoorbeeld bij elektriciteitscentrales. Daarnaast worden condensors onder andere gebruikt in luchtbehandeling of airconditioning. Verder worden condensors gebruikt in koelkasten.

Hoe werkt een condensor?
Condensors zijn een soort warmtewisselaars. In tegenstelling tot gewone warmtewisselaars vindt er bij condensors een faseovergang plaats. Deze faseovergang is van een gasvormige fase naar een vloeibare fase. Warmtewisselaars zijn er in verschillende vormen en maten. Condensors kunnen ook op verschillende manieren worden geconstrueerd. De eenvoudigste variant van een condensor is een lange buis. Door deze buis stroomt het gas dat gecondenseerd moet worden. Dit gas is warmer dan de wand van de buis. Hierdoor geeft het gas warmte af via de wand aan de rest van de omgeving. Door deze warmteafgifte ontstaat condensaat. Het condensaat wordt vervolgens aan het einde van de buis opgevangen. Indien gewenst wordt dit condensaat vervolgens getransporteerd naar een hittebron zodat het condensaat weer in gasvormige toestand kan worden gebracht.

Waar worden condensors toegepast?
In koelkasten en luchtbehandelingssystemen zoals airconditioning worden kleine condensoren toegepast. Voor het verbeteren van de doelmatigheid van de luchtkoeling wordt meestal een ventilator gebruikt. Deze zorgt er voor dat lucht in beweging wordt gebracht. Een ventilator wordt meestal aangedreven door een condensatormotor. Deze motor is de veelvoorkomende eenfase-inductiemotor. Hoewel ook in het woord ‘condensatormotor’ het woord ‘condens’ is verwerkt heeft deze motor niets te maken met condenseren. De condensatormotor is afgeleid van de condensators en houdt vooral verband met de elektrotechniek en elektronica.

In de bouw worden ook condensoren gebruikt om bijvoorbeeld ruimtes te ontvochtigen. Een voorbeeld hiervan is de bouwdroger.

Grote condensoren worden toegepast bij onder andere de opwekking van elektriciteit. Naast elektriciteitscentrales worden ook bij grote chemische bedrijven gebruikt gemaakt van grote condensoren. Deze condensoren maken vooral in de herfst en winter gebruik van rivierwater of zeewater. In de zomermaanden wordt vooral gebruik gemaakt van koeltorens. Dit heeft te maken met het feit dat bepaalde dieren en plantendeeltjes in het water niet te warm mogen worden.

Omdat condensors veel in contact komen met water en daarnaast ook te maken hebben met temperatuurswisselingen moeten condensors sterk zijn en een goede weerstand bieden tegen corrosie. Daarom worden condensors van corrosievaste materialen gemaakt zoals cunifer.