Wat is wrijvingsroerlassen en waar wordt dit lasproces toegepast?

Wrijvingsroerlassen wordt in het Engels Friction Stir Welding genoemd en wordt daarom ook wel afgekort met FSW. In het Nederlands wordt dit lasproces wrijvingsroerlassen genoemd. Dit lasproces wordt voornamelijk toegepast voor het maken van lasverbindingen in aluminium. Daarnaast wordt het lasproces ook gebruikt voor het maken van lasverbindingen in kunststoffen.

Geen smeltbad
Tijdens het wrijvingsroerlassen wordt het materiaal van het werkstuk niet gesmolten tot een smeltbad in tegenstelling tot de meeste andere lasprocessen. In plaats daarvan wordt het materiaal aan elkaar gekneed. Daarvoor wordt het materiaal in een soort deegachtige vorm gebracht tijdens het wrijvingsroerlassen. Het wrijvingsroerlassen is nog maar sinds korte tijd in gebruik als men dit lasproces vergelijkt met andere lasprocessen. Het werd uitgevonden in december 1991 door Wayne Thomas en collega’s van The Welding Institute in Cambridge in Groot-Brittannië. Doordat The Welding Institute het lasproces heeft ontwikkelt zijn zij de houders van een aantal octrooien over dit lasproces.

Hoe wordt wrijvingsroerlassen uitgevoerd?
Tijdens het wrijvingsroerlassen wordt, zoals eerder is aangegeven, geen smeltbad gecreëerd. Het materiaal wordt in een deegachtige vorm gebracht. Daardoor hoeft men ook het materiaal van het werkstuk veel minder te verhitten dan men bij andere lasprocessen doet. Door de wrijvingswarmte tijdens het lasproces verandert het materiaal tijdelijk in een plastisch vervormbaar deegachtig materiaal. Het voordeel van dit proces is dat men door de vrij lage temperatuur een groot deel van de kristalstructuur van het materiaal kan behouden.

Tijdens het wrijvingsroerlassen van aluminium wordt de oxidehuid van aluminium naar buiten gedrukt. Hierdoor kan een goede sterke lasverbinding ontstaan. Doormiddel van wrijvingsroerlassen kan men verschillende materialen aan elkaar verbinden. Het is zelfs mogelijk om ongelijke materialen aan elkaar te verbinden tijdens het wrijvingsroerlassen. Daarbij moet men wel in de gaten houden dat men afhankelijk is van de chemische samenstelling van de toegepaste materialen. Als het ene materiaal sterker of elastischer is dan het andere materiaal heeft dat gevolgen voor de mechanische belastbaarheid van de lasverbinding.

Keyholelassen en druklassen
Het wrijvingsroerlassen behoort tot het druklassen. Daarnaast kan men het lasproces ook vergelijken met het keyholelassen. Bij keyholelassen wordt echter veel meer warmte toegepast dan bij wrijvingsroerlassen. Daarnaast maakt men bij wrijvingsroerlassen geen gebruik van een beschermgas.

Men moet echter net als bij keyholelassen de te lassen werkstukdelen stijf tegen elkaar drukken. Daarbij mag geen opening of lasnaad ontstaan. Men gaat vervolgens met een soort lastoorts met een constante snelheid ronddraaien bovenop het werkstuk. Deze lastoorts kan een verschillende vorm hebben. De vorm van de lastoorts is afhankelijk van de toepassing. De lastoorts kan echter zowel boven als onder op het werkstuk worden gedrukt. Tegelijk is ook mogelijk. In het laatste geval bevat de lastoorts een soort flens die de bovenkant en de onderkant van het werkstuk tijdens het wrijvingslassen volgt.

Deze lastoorts draait niet alleen rond, de lastoorts wordt ook met een constante snelheid over het werkstuk heen verplaatst. Doordat de werkstukdelen stijf tegen elkaar worden gedrukt en bovendien worden verhit door de lastoorts worden de delen van het werkstuk die elkaar raken plastisch vervormbaar. Er ontstaat geen smeltbad maar de raakvlakken van de werkstukdelen worden in een deegachtige vorm in elkaar gekneed. Voor de lastoorts wordt het materiaal deegachtig gemaakt en achter de lastoorts gaat het materiaal stollen. Hierdoor ontstaat een onuitneembare lasverbinding.

Waar wordt wrijvingsroerlassen toegepast?
Wrijvingsroerlassen wordt onder andere in de scheepsbouw toegepast. Daarnaast wordt wrijvingsroerlassen ook in de offshore toegepast. Men kan bij de toepassing dekken aan de bouw van schepen zoals het verbinden van huidplaten aan de spanten. Verder kan men dekpanelen aan elkaar lassen doormiddel van wrijvingsroerlassen. Het lasproces wordt ook in de luchtvaartindustrie gebruikt voor het bevestigen van aluminium vliegtuigdelen.

Verder wordt wrijvingsroerlassen toegepast in de autoindustrie voor bijvoorbeeld motorkappen, deuren en brandstoftanks. Dit zijn slechts enkele voorbeelden. De toepassing van wrijvingsroerlassen is zo breed dat men deze zelfs gebruikt in de ruimtevaart en nucleaire technologie. oerlassen toegepast in de autoindustrie voor bijvoorbeeld motorkappen, deuren en brandstoftanks. Dit zijn slechts enkele voorbeelden. De toepassing van wrijvingsroerlassen is zo breed dat men deze zelfs gebruikt in de ruimtevaart en nucleaire technologie. sroerlassen is zo breed dat men deze zelfs gebruikt in de ruimtevaart en nucleaire technologie.

Wat is OP-lassen en waarvoor wordt onderpoederlassen gebruikt?

OP-lassen is een speciaal lasproces dat wordt gebruikt in de werktuigbouwkunde. De afkorting ‘OP’ staat voor onder poeder, het lasproces wordt ook wel onder poederdek lassen of onderpoederlassen genoemd. In het Engels heet dit lasproces Submerged Arc Welding. Bij dit lasproces wordt gebruik gemaakt van een laag vast poeder. Het onderpoederlassen behoort tot het booglassen. De elektrische boog ligt onder een laag poeder. De elektrode die wordt gebruikt is net als bij MIG/MAG lassen afsmeltend en is in feite de lasdraad. Dit houdt in dat er continue nieuwe lasdraad moet worden aangevoerd. Dit gebeurd door aandrijfwieltjes die de lasdraad door de laskop voeren. Hierbij is de afstand tussen de laskop en het werkstuk belangrijk. De laskop van het OP-lastoestel zorgt er voor dat de lasdraad onder elektrische spanning komt te staan. De draad is naast elektrode ook het toevoegmateriaal. De draad wordt in het smeltbad opgenomen. Het OP-lassen is een proces dat zeer productief is.

Er kan in verhouding tot andere lasprocessen snel worden gewerkt. Dit heeft onder andere te maken met het feit dat bij OP-lassen de draad mechanisch wordt toegevoerd vanaf een draadhaspel. Het poederdek wordt eveneens automatisch aangebracht en wordt op de boog gestrooid. Dit gebeurd door de laskop van het OP-lastoestel. Via een trechter wordt laspoeder uitgestrooid rond het einde van de lasdraad. Het poeder komt hierdoor op de lasboog terecht. Tijdens het OP-lassen functioneert het poederdek als de bekleding van de elektrode, net zoals dat gebeurd bij lassen met beklede elektrode. Het poederdek zorgt voor een beschermgas. Daarnaast ontstaat door het poeder een slak op de las. Deze slak beschermt het smeltbad tegen de inwerking van invloeden vanuit de lucht in de omgeving van de lasboog. Niet al het laspoeder verandert in een slak. Het laspoeder dat na het OP-lassen overblijft wordt door een zuiger opgezogen en kan op die manier weer in het lasproces worden gebracht.

OP-lassen kan met verschillende soorten poeder
Bij OP-lassen kan men gebruik maken van verschillende soorten laspoeder. De keuze van de laspoeder heeft invloed op de mechanische eigenschappen van de las. Niet elk poeder is geschikt voor een bepaalde metaalsoort of wanddikte. Over het algemeen worden basische poeders gebruikt voor werkstukken met een grote wanddikte. Voor hogere verwerkingssnelheden wordt gebruik gemaakt van rutielpoeders.

Waar wordt OP-lassen gebruikt?
OP-lassen is een lasproces dat vooral wordt gebruikt in de zware industrie. Hierbij kan bijvoorbeeld gedacht worden aan de offshore en de scheepsbouw. Ook in de apparatenbouw en in chemische industrieën kan OP-lassen worden toegepast. Het OP-lastoestel is omvangrijker dan een MIG/MAG lastoorts die met de hand door een lasser wordt bediend. Daarom wordt OP-lassen over het algemeen niet gebruikt voor moeilijke lasposities en zeer nauwkeurig laswerk met verschillende hoekjes en naden die niet in één rechte baan lopen. OP-lassen is vooral geschikt voor grote lange platen en constructies. Deze komen over het algemeen voor bij schepen of grote opslagtanks voor de chemische industrie. Daarom hebben bedrijven die in deze sectoren actief zijn OP-lastoestellen maar dat hoeft niet. Er zijn ook bedrijven die grote constructies lassen zonder OP-lastoestel. Met name voor de snelheid en de continuïteit is OP-lassen van grote constructies zeer productief.