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 Cold Metal Transfer CMT lastechnologie?

Cold Metal Transfer is een Engelse term die in het Nederlands vertaald kan worden met koude metaaloverdracht. Dit is een lastechnologie die in de praktijk meestal wordt afgekort met CMT. Het CMT-proces is ontwikkelt door de Oostenrijkse lasapparatuurfabrikant Fronius. Deze lastechnologie is met name interessant voor bedrijven waar producten worden gemaakt van dunne plaat. Hierbij kan onder andere gedacht worden aan de auto-industrie, de luchtvaart en ruimtevaart. Verder is  Cold Metal Transfer geschikt voor het verbinden van aluminium aan staal. Ook kan aluminium doormiddel van het CMT-proces aan verzinkt staal worden verbonden. Cold Metal Transfer kan worden gebruikt voor lasrobots. Hierbij kan gebruik worden gemaakt van alle gangbare basismaterialen en toevoegmaterialen.

Verschillen tussen Cold Metal Transfer en kortsluitbooglassen
Cold Metal Transfer verschilt van kortsluitbooglassen. Het kortsluitbooglassen wordt gedaan doormiddel van het MIG/MAG lasproces. Hierbij tikt de elektrode van het lastoestel (de lasdraad) het werkstuk aan. Hierdoor ontstaat kortsluiting en loopt een hele hoge stroom tussen de elektrode en het werkstuk. Hierdoor smelt de lasdraad af, dit is tevens het toevoegmateriaal voor het smeltbad van het lasproces. De kortsluiting wordt verbroken, maar de voortdurende toevoer van nieuwe lasdraad zorgt er voor dat er weer opnieuw een kortsluiting ontstaat. Er ontstaat als het ware een circuit van kortsluitingen. De Engelse term  “Shortcut Circuit” is daardoor toepasselijk.

Bij Cold Metal Transfer is de draadbeweging in de procesregeling geïntegreerd. De overgang van materiaal is vrijwel stroomloos. Het lastoevoegmateriaal wordt op het werkstuk overgebracht zonder dat daar spatten bij vrijkomen. De lasnaden die doormiddel van Cold Metal Transfer worden gemaakt zijn daardoor vrij van lasspetters. Dit zorgt er voor dat er minder tijd besteed hoeft te worden aan de nabewerking van de lasnaden. Daarnaast kan doormiddel van Cold Metal Transfer ook een verbinding worden gemaakt tussen aluminium en staal. Dit is met het MIG/MAG lasproces niet mogelijk. Ook is MIG/MAG lassen vanwege de grote warmte inbreng en het vrij ‘ruige lasproces’ niet geschikt voor hele dunne plaat. Cold Metal Transfer is daarentegen wel geschikt voor dunne plaat. Met CMT kunnen platen van 0,3 mm worden gelast. Daarnaast is CMT ook geschikt voor stompe naadgeometrie zonder smeltbadondersteuning.

Fronius CMT lastoestel
Fronius heeft voor Cold Metal Transfer verschillende nieuwe componenten ontwikkelt. De stroombron die bij dit lasproces wordt gebruikt is een TPS 3200/4000/5000 CMT. Hiermee kan een maximale stroomsterkte worden gerealiseerd van 320, 400 of 500 Ampère. Deze MIG/MAG inverter stroombron is volledig gedigitaliseerd. De aansturing vindt plaats voormiddel van een microprocessor. De aanvoer van lasdraad vindt plaats doormiddel van twee draadaanvoer-units die digitaal geregeld zijn. De voorste draadaanvoer-unit is een een Robacta Drive CMT robotlastoorts. Deze is uitgevoerd met een hoogdynamische AC-servomotor die geen overbrenging bevat. Deze draadaanvoer-unit beweegt de lasdraad maximaal 70 maal per seconde vooruit en achteruit. De achterste draadaanvoer-unit is een VR 7000 CMT. Deze wordt gebruikt voor het aanvoeren van de lasdraad. Daarnaast is het lastoestel voorzien van een draadbuffer. Deze draadbuffer koppelt beide draadaanvoer-units los van elkaar. Daarnaast biedt de draadbuffer extra opslagcapaciteit voor de lasdraad. Hierdoor wordt de lasdraad bijna krachteloos in beweging gebracht tijdens het lassen.

Voordelen van Cold Metal Transfer CMT lastechnologie
Cold Metal Transfer is een unieke lastechnologie waarmee lasprocessen kunnen worden uitgevoerd die met andere lastechnologieën niet mogelijk zijn. Dit zijn echter niet de enige voordelen van CMT. Het CMT lasproces is een relatief ‘koud’ lasproces. Hierdoor zijn verschillende procesgangen overbodig.

Daarnaast ontstaan geen lasspatten in tegenstelling tot bijvoorbeeld kortsluitbooglassen doormiddel van het MIG/MAG lasproces. Dit scheelt tijd in de nabewerking. Daarnaast is de kans op brandwonden door lasspetters uitgesloten. Verder is de hoeveelheid rook die ontstaat tijdens het lassen ook geringer dan bij kortsluitbooglassen het geval is.

Er is ook geen  smeltbad ondersteuning nodig wanneer men dunne plaat last met een stompe lasnaadgeometrie. Daarnaast is Cold Metal Transfer geschikt voor lasrobots en het automatiseren van het lasproces. Dit komt door de goede spleetoverbrugging. Met het CMT-lastoestel kan een lasser ook MIG-pulsbooglassen.

Het rendement van CMT-lassen is hoger dan de meeste andere lasprocessen. De gastoevoer naar de lastoorts is optimaal. Verder is dit lasproces veilig, CMT bevat een CE- markering en een S-teken. Daarnaast is ook de IP 23 beschermingsklasse toegekend aan Cold Metal Transfer van Fronius.