Wat is weerstandlassen en welke varianten zijn er van dit lasproces?

Weerstandlassen is een lasproces waarbij gebruik wordt gemaakt van een lastoestel dat elektrisch wordt aangedreven. Hierbij worden twee onderdelen van het werkstuk tegen elkaar aangedrukt. Tijdens het lassen loopt er een grote elektrische stroom door de twee onderdelen van een werkstuk die aan elkaar verbonden moeten worden. De weerstand tegen de elektrische stroom is het hoogst op contactvlak van deze onderdelen. Daardoor ontstaat op het contactvlak een behoorlijke temperatuursverhoging. Deze temperatuursverhoging zorgt er voor dat de twee werkstukonderdelen op het contactvlak gaan smelten en een deegachtige substantie vormen.

Geen beschermgas
Bij weerstandlassen maakt men geen gebruik van beschermgas zoals men dat bij andere lasprocessen, bijvoorbeeld MIG/MAG lassen, wel doet. Bij weerstandlassen hoeft geen gebruik gemaakt te worden van beschermgas omdat over het algemeen geen ruimte zit tussen de werkstukonderdelen die aan elkaar gelast moeten worden. Dit gebrek aan ruimte tussen de werkstukonderdelen zorgt er voor dat zuurstof en andere nadelige gasvormige stoffen het lasproces niet nadelig kunnen beïnvloeden. Bij afbrandstuiklassen, een variant van weerstandlassen, ontstaat er aan het begin van het lasproces wel een kleine ruimte. Men maakt bij dit lasproces gebruik van een brandbaar gas zoals aardgas om de aanwezige zuurstof op te branden en de oxide te verwijderen. Over dit weerstandlasproces is onderaan de tekst meer informatie gegeven.

Parameters voor weerstandlassen
De spanning die gebruikt wordt bij weerstandlassen is slechts enkele Volt. De stroomsterkte is echter behoorlijk en kan oplopen tot wel 100.000 Ampère. De stroomsterkte is zeer belangrijk bij weerstandlassen. Daarnaast is ook druk van de elektrode belangrijk voor dit lasproces. Verder is de elektrodegeometrie en de lastijd belangrijk. Deze verschillende parameters moeten goed op elkaar worden afgestemd als men een goede verbinding wil maken.

De elektroden bij weerstandlassen kunnen een verschillende vorm hebben. Bij puntlassen heeft de elektrode, zoals de naam van dit lasproces al doet vermoeden, een puntige vorm. Bij rolnaadlassen wordt gebruik gemaakt van elektroderollen waartussen de platen van het werkstuk worden gerold. Welke elektrodevariant ook wordt gebruikt het raakvlak van de elektrodes moet een bepaalde oppervlakte hebben. De oppervlakte waartussen de werkstukonderdelen worden ingeklemd bepalen onder andere de lasdiameter.

Varianten van weerstandlassen
Er zijn verschillende varianten van weerstandlassen. Hieronder zijn een aantal bekende varianten van het weerstandlassen beschreven.

Puntlassen is een variant van weerstandlassen die onder andere wordt gebruikt bij dun plaatwerk. Hierbij worden twee platen tussen twee puntvormige elektrodes geplaatst. De elektrodes drukken aan beide kanten tegen de twee platen van het werkstuk. Terwijl dat gebeurd wordt er een behoorlijk sterke stroom door het werkstuk heen gestuurd. Hierdoor worden de twee platen van het werkstuk op het contactpunt verhit zodat ze aan elkaar smelten. Puntlasmachine ’s worden onder andere gebruikt in de auto-industrie. Dit lasproces behoort tot het meest gebruikte lasproces dat onder de categorie weerstandlassen valt.

Rolnaadlassen lijkt veel op puntlassen alleen wordt hierbij gebruik gemaakt van grote elektroderollen. Tussen deze twee elektroderollen worden platen ‘getransporteerd’. Dit gebeurd met een bepaalde snelheid. Tijdens het ‘transporteren’ van de plaat tussen de rolelektrodes wordt druk uitgeoefend. Daarnaast worden er met een bepaalde regelmaat puntlassen gemaakt. Hierdoor ontstaat een soort stippellijn. Deze stippellijn verbind de platen aan elkaar.

Projectielassen bij projectielassen wordt gebruik gemaakt van vlakke elektroden. Tussen de vlakke elektroden worden de platen van het werkstuk ingeklemd. Daarna laat men door het contactpunt van de werkstukdelen (dus tussen de elektroden) een grote elektrische stroom lopen. Deze elektrische stroom zorgt er voor dat het contactvlak wordt verhit. Het contactvlak of een deel van het contactvlak wordt tot smelten gebracht en daarnaast wordt door de elektroden druk uitgeoefend op het contactvlak van de platen. Hierdoor smelten de twee delen van het werkstuk aan elkaar vast.

Weerstandstuiklassen wordt ook wel drukstuiklassen genoemd. Dit wordt onder gedaan bij het maken van lasverbindingen tussen buizen. De uiteinden van buizen (of andere materialen) worden door twee elektrisch geleidende klemmen tegen elkaar gedrukt. Terwijl dit gebeurd wordt een grote stoom gestuurd door deze overgang. Omdat de meeste elektrische weerstand ontstaat op de overgang tussen de twee oppervlaktes die aan elkaar verbonden moeten worden, ontstaat daar de meeste hitte. Hierdoor smelten de oppervlakken. Door de druk die wordt uitgeoefend met de klemmen worden de twee gesmolten oppervlaktes tegen elkaar gedrukt zodat ze aan elkaar smelten. Weerstandstuiklassen is een effectief lasproces waarbij geen materiaal verloren gaat.

Afbrandstuiklassen wordt in het Engels ook wel Flash butt welding genoemd. Hierbij wordt ook gebruik gemaakt van elektrische stroom. De onderdelen die aan elkaar gelast moeten worden direct na het inschakelen van stroom iets uit elkaar gehouden. Hierdoor ontstaat een elektrische boog tussen de twee werkstukonderdelen. Deze elektrische boog creëert hitte waarmee de oppervlaktes van de werkstukraakvlakken wordt schoongebrand.  Hierbij wordt ook gebruik gemaakt van een brandbaar gas zoals aardgas. De hitte verwijdert de oxide zoals roest van metaal waardoor een goede las tot stand kan worden gebracht.

Daarnaast verbrand de elektrische boog ook de zuurstof die tussen de werkstukraakvlakken aanwezig is. Verder zorgt de hitte van de elektrische boog er voor dat de raakvlakken smelten. Na dit smelten worden de werkstukdelen met zeer grote druk tegen elkaar aangedrukt. Hierdoor komt de lasverbinding tot stand. Het aandrukken zorgt er voor dat er een uitstulping ontstaat aan de buitenkant van de lasverbinding. Deze uitstulping kan na het afbrandstuiklassen van het werkstuk worden verwijdert in de nabewerking.

Wat is rolnaadlassen en waarvoor wordt dit lasproces gebruikt?

Bij rolnaadlassen worden de twee platen die aan elkaar verbonden moeten worden tussen twee koperen rollen gebracht. Deze twee koperen rollen vormen de elektrodes. Tussen de twee elektrodes loopt een hoge stroom. Het is belangrijk dat er zo weinig mogelijk weerstand wordt geboden door elektrodes tegen de laststroom die er doorheen wordt geleid. Daarnaast moeten de rollen die de elektrodes vormen sterk genoeg zijn. De combinatie van een goed geleidend vermogen en toch een goede stevigheid kan worden geboden door koper-chroom legeringen. Daarom worden de rollen die voor dit lasproces gebruikt worden van deze legeringen gemaakt.

Hoe wordt rolnaadlassen gedaan?
Tijdens het rolnaadlassen worden de platen die aan elkaar verbonden moeten worden tussen de rollen van het rolnaadlastoestel geleid. De rollen worden aangedreven met een bepaalde snelheid. De snelheid van de rollen kan zeer precies worden ingesteld zodat de lasverbinding goed gemaakt kan worden. Tijdens het rolnaadlassen drukken de rollen stevig op de platen. Terwijl de platen tussen de rollen worden gebracht wordt er een pulserende stroom gebruikt om een lasverbinding te maken.

Rolnaadlassen is over het algemeen bestemd voor ondoordringbare metaalplaatnaden en overlappende werkstukken. In feite is rolnaadlassen een variant op het puntlassen. Tijdens het rollen van de elektrodewielen over de metalen platen worden meerdere (punt)lassen achter elkaar gemaakt. Dit gebeurd met een regelmatige afstand. Hierdoor ontstaat een soort stippellijn tijdens het lassen. Daarnaast kunnen ook overlappende lassen worden gemaakt wanneer men gebruik maakt van een hoge pulsfrequentie en lage transportsnelheid tussen de elektrodewielen.

Overlappende lassen worden onder andere gebruikt voor  het maken van een vloeistofdichte lasnaad. Een vloeistofdichte lasnaad kan worden gebruikt voor brandstoftanks van voertuigen. Rolnaadlassen kan voor verschillende producten worden gebruikt omdat er verschillende lasvormen kunnen worden ingesteld. Hierbij kan de draaisnelheid van de rollen worden aangepast en kan het aantal laspunten ook worden afgestemd op het gewenste product. Rolnaadlassen wordt ook gebruik bij de productie van staal en wordt daarnaast toegepast in de radiatorindustrie.