Wat is schooperen voor soort metaalbewerkingstechniek?

Schooperen is een techniek die wordt gebruikt in de metaalbewerking. Doormiddel van schooperen wordt metaal bestand beter tegen roest. Schooperen wordt ook wel vuurverzinken of vlamverzinken genoemd. De naam schooperen is afgeleid van de Zwitserse uitvinder M. U. Schoop. Men spreekt schooperen uit als “schoeperen”. Schooperen werd aan het begin van de 20ste eeuw ingevoerd en is een preventieve metaalbewerkingstechniek waarmee corrosie of oxidatie van een metalen oppervlak wordt tegen gegaan door een dun laagje van een ander soort metaal er op aan te brengen.

Hoe wordt schooperen gedaan?
Schooperen wordt gedaan met een vlam en een corrosievast metaal zoals aluminium en zink. Aluminium en zink oxideren weliswaar maar deze oxidatie is veel minder destructief dan de roestvorming die plaatsvindt op ferro legeringen zoals staal. In plaats daarvan is de oxide van aluminium en zink juist extra hard en beschermd het daardoor het onderliggende metaal nog beter. Daarom worden aluminium en zinklaagjes aangebracht over ferro-producten.

Doormiddel van een vlam wordt het toevoegmateriaal (zink of aluminium) gesmolten. Dit toevoegmateriaal wordt meestal in de vorm van een draad in de vlam gebracht. De hitte van de vlam zorgt er voor dat het toevoegmateriaal op het smeltpunt wordt gebracht. Het gesmolten materiaal wordt vervolgens neergeslagen op de oppervlakte van het materiaal dat beschermd moet worden. Het gesmolten zink of aluminium hecht zich als kleine spetters op het oppervlak. Naar mate het proces vordert wordt het gehele oppervlak bedekt met kleine druppeltjes zodat er een dichte ontstaat. De oxide die gevormd wordt op aluminium en zink zorgt voor een extra dichte laag waardoor het onderliggende materiaal nog beter is beschermd tegen corrosie.

Belangrijke aandachtspunten
Men kan alleen schooperen als bewerkingsproces toepassen op onvervuild schoon metaal. Daarom wordt metaal dat men wil schooperen eerst gestraald zodat er geen corrosie, verfresten of andere vervuiling meer aanwezig zijn. Verder kan men na het schooperen het product niet meer lassen op de delen waar deze laag is aangebracht. Daarom moet men geen materialen gaan schooperen die nog gelast moeten worden. 

Kun je zink lassen?

Veel metalen constructiedelen worden verzinkt. Dit beurt meestal in speciale zinkbaden waar de staalconstructiedelen thermisch verzinkt worden. Dit verzinken wordt gedaan om de constructiedelen te beschermen tegen corrosie. Hoewel zink minder edel is dan staal is de weerstand van zink tegen corrosie beter. In tegenstelling tot de roest die ontstaat op staal (ferro) is de zinkoxide een stevige beschermlaag die de onderliggende materiaal laag nauwelijks verteerd. Roest of ijzeroxide lost langzamerhand de onderliggende materiaallagen op maar zinkoxide is zeer duurzaam. Om roestvorming te voorkomen kan men staal naast verzinken ook coaten en verven.

Lassen
Het maken van een las is een veel voorkomende techniek om constructiedelen met elkaar te verbinden in de werktuigbouwkunde. Een lasverbinding is een sterke verbinding als deze goed wordt gemaakt. Een lasverbinding is onuitneembaar. Dit houdt in dat een lasverbinding permanent is tenzij men met geweld deze verbinding uit elkaar wil halen doormiddel van slijpen, zagen, gutsen of snijden. Door deze technieken wordt de las verwijdert en is de verbinding verdwenen.

Lassen van staal
Het lassen van staal komt veel voor. Staal is in feite ijzer met een klein percentage koolstof (lager dan 1,9 procent). Dit koolstofpercentage kan eventueel nog lager zijn indien dat gewenst is. Hoe lager het koolstofpercentage hoe elastischer het staal. De hardheid van het staal neemt dan echter wel af en men zal ook specifieke lastoevoegmaterialen moeten gebruiken bij speciale staalsoorten. Staal kan op verschillende manieren worden gelast. Meestal gebruikt men MIG/MAG lassen maar elektrode lassen (BMBE) en ook TIG lassen wordt regelmatig gebruikt. Autogeen lassen is een lasproces dat in de (dikwandige) installatietechniek wordt gebruikt voor het maken van verbindingen tussen stalen buizen.

Zink lassen
Zink reageert anders op lasprocessen dan staal. Als men zink last komt er een vreemde witte rook vrij. Dit is een rook die vrijkomt van zinkoxides en heeft een zure geur. Zink en zinkoxides worden niet apart genoemd op de MAC waarde lijst. Dit is een lijst met stoffen die giftig zijn. Hoewel zink in het lichaam van een mens voorkomt reageert het lichaam van een mens sterk op de lasrook die vrijkomt bij het lassen van zink. Dit wordt ook wel zinkkoorts genoemd. De term ‘koorts’ verwijst naar de reacties die het lichaam vertoont als men wordt blootgesteld aan de rook. Deze reacties zijn koude rillingen, verhoogde speekselproductie en daarnaast kan men ook gaan overgeven. De zinkkoorts verschijnselen verdwijnen meestal na 24 uur of hooguit 48 uur.

Voorzorgsmaatregelen voor zink lassen
Zinkkoorts is alles behalve goed voor de gezondheid. Het is onduidelijk of er blijvend letsel optreed wanneer men regelmatig zink last. Daarom is het verstandig om de lasser zo goed mogelijk te beschermen tegen de lasrook die vrijkomt bij het lassen van zink. Het beste kan men er voor zorgen dat men geen lasrook van zinkoxides krijgt. Dit kan men voorkomen door de zinklaag van de constructiedelen eerst zorgvuldig weg te slijpen (daarbij uiteraard gebruikmaken van de voorgeschreven gelaatsbescherming). Vervolgens kan men het staal onder de zinklaag gaan lassen. Men kan er daarnaast voor zorgen dat er een goed rookafzuiging is op de werkplek. Ook adembescherming is een goed beschermingsmiddel voor de lasser. Meestal wordt dit gedaan door gebruik te maken van een lashelm met verse luchttoevoer.

Wat passiveren voor soort bewerkingstechniek?

Binnen de techniek worden verschillende bewerkingen uitgevoerd. Er zijn bewerkingen die worden gebruikt om producten en werktuigen vorm te geven en te ontwikkelingen. Daarnaast zijn er ook bewerkingstechnieken die er voor moeten zorgen dat de gemaakte producten goed worden beschermd tegen bijvoorbeeld corrosie. Passiveren is één van deze bewerkingstechnieken. Passiveren wordt ook wel passivatie genoemd en is gericht op het herstellen van de passivatielaag. Deze laag biedt bescherming tegen corrosievorming. Deze bewerkingstechniek wordt meestal gedaan nadat men heeft gebeitst en gespoeld.

Passiveren van roestvast staal
Chroom is een bestandsdeel van de rvs-legering en zorgt er voor dat het materiaal een goede corrosiebescherming heeft. Rvs bevat minimaal 12% vrije chroom. Het chroom zorgt voor een zeer dunne beschermlaag tegen corrosie. Deze volledig afsluitende beschermlaag wordt ook wel oxidehuid genoemd.

Roestvast staal (rvs) en de oxidehuid rondom het rvs kan doormiddel van mechanische beschadiging en lasprocessen worden aantast. Vreemde metaaldeeltjes kunnen er door beschadiging voor zorgen dat roestvast staal niet meer roestvast is. De chroomoxidehuid van het rvs kan door beschadigen van ijzer (ferro) en ijzerlegeringen worden aangetast waardoor het rvs kan gaan roesten. Doormiddel van een beitsbehandeling worden de vreemde metaaldeeltjes verwijdert van het oppervlak van rvs.

Vervolgens gaat men roestvast staal passiveren door het rvs in een bad te doen met salpeterzuur. Hierdoor hersteld het laagje chroomoxide en keert de passieve toestand terug. Doordat de chroomoxidelaag op het rvs weer wordt hersteld is het staal weer roestvast geworden.

Staal kan men ook passiveren. Staal wordt doormiddel van citroenzuur behandeld. Citroenzuur is hierbij de passiveervloeistof. Door het passiveerproces van deze vloeistof wordt het materiaal zilvergrijs. Staal wordt doormiddel van passiveren behandelt zodat vliegroest wordt voorkomen.