Wat is rutiel en waar wordt rutiel voor gebruikt?

Rutiel is een materiaal met een chemische formule TiO2. Het materiaal rutiel is de meest algemene vorm van titanium-oxide. Naast rutiel komen er nog twee andere vormen voor van TiO2, dit zijn brookiet en anataas.

Eigenschappen van rutiel
Rutiel is een watervrije van titanium. Bij dit materiaal komen veel tweelingen voor. De symmetrie is  tetragonaal, ribben a = 45.93 nm (nanometer), c = 29.59 nm. De chemische samenstelling van rutiel kan sporen van ijzer bevatten. Daarnaast kan rutiel ook sporen van tantaal of niobium bevatten. Over het algemeen is de samenstelling van rutiel TiO2.

Waar om rutiel voor?
Rutiel is een materiaal dat in veel verschillende metamorfe en stollingsgesteenten voor kan komen. De hoeveelheid rutiel in gesteenten is over het algemeen beperkt. Rutiel is daarnaast een belangrijk ertsmineraal voor  (Ti). In sommige zware-mineraal zanden is zoveel rutiel aanwezig dat men er rutiel uit kan winnen.

Waar wordt rutiel voor gebruikt?
Een belangrijke industriële toepassing waar men rutiel voor gebruikt is las-elektrodes. Hierbij kan men rutiel toepassen in de bekleding van laselektrodes. Deze elektrodes bevatten siliciumdioxide in combinatie met titanium(IV)oxide (dit is in feite rutiel). Daarnaast kunnen bij bepaalde lasprocessen  rutiel gevulde toevoegdraden worden toegepast. Ver der wordt bij het zogenoemde Onder Poederdek lassen (OP-lassen)  vaak gebruik gemaakt van poeders die rutiel bevatten.

Rutiel wordt in de bekleding van elektrodes en laspoeder toegepast om het smeltbad van de las te beschermen en een slak te vormen op de lasnaad. Hierdoor is de lasnaad beschermd tegen chemische invloeden uit de lucht. Deze chemische invloeden kunnen de kwaliteit van de nadelig beïnvloeden. Daarnaast zorgt de slak er voor dat het smeltbad minder snel stolt waardoor de kans op krimpscheuren wordt verkleind.

Wat is oplassen en waarvoor wordt oplassen gebruikt in de metaaltechniek?

Oplassen is een lastechniek waarbij op metalen objecten nieuwe laslagen worden aangebracht. De laslaag wordt op het metalen basismateriaal aangebracht om verschillende redenen. Zo kan het basismateriaal versleten zijn of beschadigingen hebben. Doormiddel van oplassen kunnen afgesleten delen van het basismateriaal worden opgevuld, verlengd of verstevigd.

Het dragermateriaal gaat niet een volledige metallurgische verbinding aan met de laslagen die doormiddel van oplassen worden aangebracht. Een goede hechting van een lasnaad op het dragermateriaal is afhankelijk van een aantal factoren zoals warmte-inbreng. Ook de opmenging en de warmte-beïnvloede zone zijn van belang bij oplassen.

OP-lassen en oplassen
Oplassen is niet hetzelfde als Onder Poederdek-lassen. Lassen onder poederdek wordt ook wel OP-lassen genoemd. Dit lasproces wordt uitgevoerd met een OP-lastoestel en wordt met name gebruikt voor lange lasnaden. Over het algemeen is OP-lassen een zeer productief lasproces. OP-lassen kan ook worden gebruikt voor het oplassen van een slijtvaste cladlaag. Hierbij wordt bijvoorbeeld gebruik gemaakt van (sinter)band.

Waar wordt oplassen voor gebruikt
Oplassen wordt ook gebruikt voor reparaties aan onderdelen zoals tanden voor graafmachines. Afgesleten onderdelen kunnen door oplassen worden aangevuld tot de oorspronkelijke afmeting en dikte. Deze vorm van reparatie is meestal goedkoper dan nieuwe machineonderdelen aanschaffen. Ook wordt oplassen gebruikt voor het verdikken van assen en andere machineonderdelen die vervolgens verspaand worden tot de juiste maat is bereikt.

Doormiddel van oplassen worden de eigenschappen verbetert van metalen objecten en onderdelen. Hierbij kan gedacht worden aan een beschermlaag tegen erosie of corrosie. Daarnaast kan men doormiddel van oplassen extra dikke laslagen aanbrengen op metaal zodat een harde slijtlaag ontstaat. Deze slijtlaag kan van een slijtvaster materiaal worden gemaakt dan het basismateriaal waar het op wordt gelast. Het oplassen zorgt er namelijk voor dat het metalen object dikker wordt. Hoe dikker het object hoe beter deze bestand is tegen slijtage. Als de laslaag daarnaast ook nog van harder en slijtvaster materiaal wordt gemaakt is het product nog corrosiebestendiger en erosiebestendiger.

Oplassen een lasproces?
Oplassen is een specifiek type lasverbinding en geen specifiek lasproces. Een aantal voorbeelden van oplasprocessen zijn cxplosielassen, TIG/ MIG/ MAG cladding en magnetisch pulslassen. Oplassen kan door een lasser met de hand gedaan worden doormiddel van bijvoorbeeld een MIG/MAG lastoestel. Er zijn echter ook specialistische bedrijven die oplastechnieken volledig geautomatiseerd hebben.

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.