Wat is Duplex rvs?

Duplex is een speciale roestvaststaal legering met een hoge sterkte en een grote corrosievastheid. Er zijn verschillende soorten Duplex die allemaal de kenmerkende microstructuur hebben die bestaat uit 50% ferriet en 50% austeniet. Duplex bevat verschillende elementen waaronder chroom en molybdeen. Daarnaast is er in dit materiaal ook een bepaald percentage stikstof aanwezig. Deze samenstelling geeft Duplex een aantal interessante eigenschappen waardoor het materiaal goed gebruikt kan worden in omstandigheden waarin andere metalen en legeringen spoedig zullen worden aangetast en hun sterkte zouden verliezen. Hieronder kun je lezen welke eigenschappen Duplex heeft en waar deze rvs-legering wordt toegepast.

Eigenschappen van Duplex
Duplex is een soort rvs legering. Dat betekent dat Duplex tot de roestvaststaal legeringen wordt gerekend. Het bijzondere van Duplex is dat deze legering een veel betere corrosiebestendigheid heeft dan andere rvs samenstellingen. Ten opzichte van andere rvs-legeringen heeft Duplex een grote weerstand tegen putcorrosie en andere aantastingen die ontstaan door invloeden van buitenaf. Daarnaast heeft Duplex ook een hoge rekgrens. Een ander kenmerk is dat Duplex een laag uitzettingscoëfficiënt heeft. De omvormbaarheid van Duplex is beperkt en bij een lage temperatuur is er sprake van een overgang van een traaie samenstelling naar een bros breukgedrag. Dit zijn echter algemene kenmerken van Duplex. De specifieke eigenschappen van Duplex zorgen er voor dat dit materiaal niet altijd eenvoudig te bewerken is. Lassers die Duplex moeten lassen moeten rekening houden met de specifieke eigenschappen van dit materiaal. Het smeltbad van Duplex is anders dan het smeltbad van gewoon koolstofstaal. Ook dient de lasser gebruik te maken van beschermingsgas en speciaal lasttoevoegmateriaal. De specifieke aspecten waarop gelet moet worden tijdens het Duplex lassen staan in de lasmethodebeschrijving (LMB) of de Welding Procedure Specification (Wps) die is opgesteld door een middelbaar lastechnicus, International Welding Technologist of lasbaas. Er zijn verschillende soorten Duplex op de markt met unieke eigenschappen. Daarover lees je in de alinea’s hieronder meer.

Lean Duplex

In eerste instantie zal je misschien denken: er is toch maar één Duplex op de markt en één Duplex-soort. Was het maar zo eenvoudig. Er zijn verschillende soorten Duplex en de kwaliteit van deze Duplexsoorten verschilt onderling. Zo hoor je op de markt ook wel de term “Lean Duplex”. De term “lean” klinkt natuurlijk interessant vanuit lean management en lean manufacturing. Het woord “lean” betekent echter in dit verband dat men een “afgeslankt” oftewel een vereenvoudigd product in handen heeft. Lean Duplex bevat minder gunstige elementen en minder kwaliteit dan andere Duplexsoorten en is daarom goedkoper. Lean Duplex is echter wel corrosie vaster en sterker dan bijvoorbeeld rvs 316. Dat zorgt er voor dat Lean Duplex in de praktijk toch vaak wordt gebruikt als alternatief voor andere rvs samenstellingen. Er zijn echter ook andere Duplexsamenstellingen op de markt met een veel hogere corrosievastheid en sterkte.

Standaard Duplex 1.4462
De standaard Duplex wordt ook wel aangeduid met Duplex 1.4462. Deze Duplex is al twee keer zo ster als bijvoorbeeld rvs 316. Daarnaast heeft Duplex 1.4462 ook een grotere corrosievastheid dan rvs 316. Duplex 1.4462 is goed beschikbaar op de markt en wordt veel toegepast in bijvoorbeeld de offshore-constructies vanwege de combinatie van de goede corrosievastheid en de grote sterkte van het materiaal. In de offshore komen constructies namelijk onder sterke weersinvloeden te staan en dan is hoogwaardig corrosievast materiaal wel belangrijk en noodzakelijk voor de levensduur en veiligheid van de constructie.

Super Duplex en Hyper Duplex
De termen Super Duplex en Hyper Duplex maken duidelijk dat men niet te maken heeft met vereenvoudigde of ‘afgeslankte’ vormen van Duplex. Super Duplex is bijvoorbeeld nog corrosie vaster dan de hiervoor genoemde Duplex 1.4462. De Hyper Duplex heeft een grotere sterkte die uit komt op 700 N/mm2 of Mpa.

Toepassing van Duplex
Duplex soorten worden in de praktijk vaak toegepast in constructies die te maken krijgen met een sterke corrosieve werking van stoffen maar ook vanuit het weer en het klimaat. Om die reden wordt Duplex vaak gebruikt als alternatief van de gangbare, goedkopere rvs soorten. Duplex wordt bijvoorbeeld toegepast in industrieën en sectoren waarin men te maken krijgt met chemicaliën en bijtende stoffen. Hierbij kun je denken aan de petrochemische sector maar ook aan de voedingsmiddelen industrie waarin het voorkomen van roest een belangrijk aspect is en hoge eisen stelt aan het materiaal. Verder is ook de papierindustrie een belangrijke sector waarin Duplex wordt gebruikt omdat ook in deze industrie wordt gewerkt met chemische stoffen. Ook kan men denken aan een omgeving waarin chloor en zouten inwerken op het materiaal zoals in de zee maar ook in zwembaden. Tot slot wordt Duplex ook in bepaalde onderdelen van gebouwen en complexen toegepast in verband met de stevigheid en duurzaamheid van het materiaal.

Wat is metaalindustrie?

Metaalindustrie is een verzamelnaam voor alle bedrijven die metaal uit erts produceren en op industriële wijze verwerken tot basismaterialen, halffabricaten en samengestelde constructies, machines, werktuigen en transportsmiddelen. De metaalindustrie wordt ook wel in verband met de elektrotechnische industrie genoemd. In dat geval heeft men het over metalektro, een voorbeeld hiervan is de metalektro cao.

Indeling metaalindustrie
Als men bovenstaande definitie hanteert dan komt men er achter dat de metaalindustrie een enorme omvangrijke sector is. Men kan de metaalindustrie op verschillende manieren indelen. Een voorbeeld hiervan is de volgende opsomming;

  • Basismetaalindustrie
  • Productie van enkelvoudige metalen producten
  • Productie van samengestelde metalen producten
  • Productie van onderdelen voor apparaten, machines en werktuigen
  • Productie van machines, apparaten, instrumenten en transportmiddelen

Deze verschillende segmenten van de metaalindustrie zijn in onderstaande alinea’s nader omschrijven.

Basismetaalindustrie
Bij de basismetaalindustrie begint de metaalindustrie. In dit deel van de metaalindustrie worden ertsen die ijzer en andere metalen bevatten opgespoord en wordt uit deze ertsen metaal gewonnen. In hoogovenbedrijven wordt ruwijzer geproduceerd. Daarnaast worden ook legeringen gemaakt waardoor de eigenschappen van metalen elkaar kunnen versterken. Verder wordt in de basismetaalindustrie plaatstaal, staafstaal, profielstaal en blik geproduceerd. In walserijen wordt plaatstaal gemaakt. Men kan ook oppervlaktebehandelingen toepassen zoals galvaniseren. Verder wordt staal doormiddel van harden toepasbaar voor specifieke metaalproductiebedrijven.

Productie van enkelvoudige metalen producten
In deze tak van de metaalindustrie worden eenvoudige producten gemaakt van metaal. Dit zijn vaak producten die verder in andere metaalbedrijven worden verwerkt zoals bouten, moeren en assen. Ook producten die in gieterijen worden gemaakt en in smederijen behoren tot de enkelvoudige metalen producten. Deze producten bestaan namelijk uit één geheel.

Productie van samengestelde metalen producten
Samengestelde metalen producten zijn constructies die onder andere worden vervaardigd in staalconstructiebedrijven. Deze constructies worden doormiddel lasprocessen aan elkaar bevestigd. Men heeft het in dit segment ook wel over samenstellers en lassers die constructies op basis van tekening kunnen samenstellen en aflassen. Lassers die niet kunnen samenstellen worden ook wel aflassers genoemd.

Productie van onderdelen voor apparaten en machines
Dit zijn bedrijven die toeleveranciers zijn voor de werktuigenbouw of werktuigbouw. Hier worden onderdelen en halffabricaten voor machines en apparaten geproduceerd. Dit zijn complexere producten dan de producten in het vorige segment van de metaalindustrie omdat ze uit meerdere kunnen onderdelen bestaan. Vaak worden onderdelen vervaardigd doormiddel van machinebankwerken. Er worden onderdelen doormiddel van verspaning vervaardigd. Verspaning is niet alleen draaien en frezen. Ook boren, eroderen en vonkverspaning behoort tot de verspanende technieken. Daarnaast wordt ook in dit segment samengesteld en gelast.

Productie van machines, apparaten, instrumenten en vervoersmiddelen
In dit segment zij machinefabrieken actief evenals bedrijven die zich bezig houden met de productie van transportmiddelen zoals auto’s, treinen en vliegtuigen. De scheepsbouw en de jachtbouw valt hier ook onder. Verder worden in dit segment ook landbouwwerktuigen gebouwd voor de landbouwmechanisatie. Ook huishoudelijke apparaten en elektrische gereedschappen worden hier gemaakt. Dit is een brede sector waar complexere producten worden gemaakt die uit meerdere onderdelen bestaan.

Wat is wikken of walking the cup met TIG lassen?

Wikken is een lastechniek die wordt gebruikt voor het TIG lasproces. Het wikken wordt ook wel in het Engels walking the cup genoemd. Dit kan in het Nederlands worden omschreven als het lopen met de lastoorts. Dit beschrijft de beweging die men maakt met de lastoorts tijdens het wikken. Het wikken wordt vooral toegepast in het lassen van pijpen en buizen die gemaakt zijn van roestvast staal (RVS). Men kan echter ook pijpen en buizen lassen die gemaakt zijn van eenvoudige staallegeringen zoals  koolstofstaal en speciale staallegeringen zoals duplex.

Wikken als lasmethode
Men loopt met de mond/ cup van de lastoorts over de lasnaad. Daarbij maakt men 8 vormige bewegingen. Deze achtjes zijn een continue proces dat men met het lopen zou kunnen vergelijken. Van links naar rechts beweegt men met de lastoorts over het smeltbad om dan vervolgens weer iets terug te zakken om het smeltbad vlak onder de opening van de lasnaad nog vloeibaar te houden. Met de extra slag die men tijdens het wikken maakt wordt het lasproces wel arbeidsintensiever. Deze extra inspanning is wel nuttig omdat de kwaliteit van de lasverbinding door het wikken beter wordt.

Smeltbad tijdens wikken
Het smeltbad blijft tijdens het wikken langer heet en vloeibaar waardoor de doorlas beter wordt. Het smeltbad zakt iets naar beneden tot deze de binnenkant van de leiding bereikt. Daar vloeit het smeltbad beter uit en blijft het warmtebeeld strak. Hierdoor kan men meer kwaliteit realiseren. De las oogt netter zowel aan de binnenkant als aan de buitenkant van de leiding (buis of pijp).

Wikken moet je leren
Wikken is een lasproces dat door ervaren TIG lassers moet worden uitgevoerd. Tijdens het wikken of walking the cup kan een lasser,  als deze onervaren is, de lasverbinding beschadigen doordat de lasser met de lastoorts het smeltbad raakt. Dan ontstaan er kleine puntjes in de lasnaad en dat zorgt voor een minder strak resultaat.

Hoe snel kun je wikken?
Wikken kan men met verschillende snelheden uitvoeren. Over het algemeen kiest men voor een strak resultaat voor een instelling van het lastoestel met een laag aantal Ampères. Hoe lager het aantal ampères hoe langzamer men moet lassen. Hoe hoger het aantal ampères hoe sneller men kan lassen. Niet elk materiaal en niet alle materiaaldiktes zijn even geschikt voor het lassen onder hoge ampères. Een lasser moet van te voren zelf inschatten wat verstandig is of moet het wps of de lasmethodekwalificatie er op naslaan.

Beschermingsgas/ backinggas
Uiteraard moet er bij het wikken wel gebruik worden gemaakt van beschermingsgas oftewel het backinggas. Dit is bij TIG lassen een inert gas dat er voor zorgt dat de lasnaad wordt beschermd tegen schadelijke invloeden in de lucht rondom het lasproces. Het backinggas wordt rondom de toorts aangebracht zodat de lasnaad aan de bovenkant tegen corrosievorming is beschermd. Daarnaast wordt het backinggas ook in de pijp of buis aangebracht om voor een goede binnenlas te zorgen. Deze binnenlas of doorlas moet perfect glad zijn als men de leiding in de voedingsmiddelenindustrie zoals de zuivelindustrie wil aanbrengen in een installatie waar voedingsmiddelen doorheen stromen.

Toevoegmateriaal of niet bij wikken?
Wikken kan men met en zonder lastoevoegmateriaal. Bij pijpen met een wanddikte tot 2 millimeter hoeft een lasser niet beslist draad toe te voegen aan het lasproces. Toch kan het wel vereist zijn voor de stevigheid van de lasverbinding. Boven de 2 millimeter voegt een lasser meestal wel draad toe tijdens het wikken of walking the cup. Ook bij pijpen met een diameter van 2 inch (2 duims) of meer voegt men in de regel wel lasdraad toe aan het lasproces.

Wikker
Een lasser die goed kan wikken noemt zichzelf ook wel een wikker. Een ervaren wikker bewijst zichzelf in de praktijk. Een wikker moet zonder problemen in de praktijk een leiding in een hoek van 45 graden (Hoeklas 45 oftewel HL45)  rondom kunnen lassen doormiddel van het TIG lasproces. Deze positie wordt ook wel G6 genoemd. Als je kunt wikken in deze positie dan ben je met recht een vakkracht.

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.

Wat is metaalbewerking en welke metaalbewerkingsprocessen zijn er?

Metaalbewerking is een algemene benaming die wordt gebruikt voor het bewerken van metalen. Sinds de ontdekking van metaal in ertsen heeft de mensheid verschillende periodes gehad die zich kenmerkten door een bepaald metaal of metaalbewerking. Zo kende men de bronstijd en de ijzertijd.

Tegenwoordig wordt in metaalbewerking gebruik gemaakt van uiteenlopende metalen en metaallegeringen. In de metaaltechniek wordt vooral staal toegepast. Dit is ijzer met een klein percentage koolstof. Daarnaast wordt ook aluminium gebruikt en worden legeringen gemaakt zoals roestvast staal (RVS).

De doelstelling van metaalbewerking is het maken van individuele onderdelen, halffabricaten,  assemblages of complete constructies. Metaalbewerking is een zeer brede term die onder de metaaltechniek valt. Doormiddel van het bewerken van metalen kunnen uiteenlopende werkstukken en constructies worden vervaardigd. Hierbij kan gedacht worden aan:

  • Bruggen
  • Schepen
  • Jachten
  • Machineframes
  • Balustrades
  • Puiconstructies
  • Kunstwerken

Ook sieraden en horloges worden van metalen gemaakt. Hiervoor worden meestal edelmetalen gebruikt die zeer nauwkeurig worden gewerkt. Daarnaast wordt in de machinebouw en de medische sector ook gebruik gemaakt van metalen in verschillende soorten, maatvoeringen en toleranties. De metaalbewerking is daardoor een zeer brede sector waarin grote en kleine en kleine producten worden gemaakt voor verschillende sectoren: van juwelier tot de bouwbranche.

Metaalbewerkingsprocessen
In de bronstijd, ongeveer 3000 tot 800 voor Christus, maakten mensen vooral gebruik brons. Hiervoor had men kopererts en tinerts nodig. Koper en tin werden samengesmolten en vervolgens in de gewenste vorm gegoten. Brons is echter niet smeedbaar. De ijzertijd zorgde voor een grote verandering. Deze periode begon in Europa vanaf ongeveer 800 voor Christus. IJzer is in tegenstelling tot brons wel smeedbaar en daarnaast kan het ook nog gegoten worden in vormen zoals bij gietijzer en gietstaal gebeurd.

Door de komt van ijzer nam het aantal bewerkingsprocessen in de metaalbewerking toe. Er ontstonden smederijen waarbij een smid ijzer doormiddel van vlamovens op temperatuur bracht en vervolgens met een hamer op een aanbeeld in de gewenste vorm sloeg. Hierdoor ontstond smeedijzer en smeedstaal.

Tegenwoordig worden vooral machines gebruikt voor het bewerken van metaal. Hierbij maakt men onder andere gebruik van werktuigmachines. De moderne metaalbewerkingsprocessen zijn zeer divers en worden wel in twee groepen verdeeld:

  • De verspanende metaalbewerking. Deze metaalbewerking omvat verschillende metaalbewerkingsprocessen waarbij het basismateriaal doormiddel van verspaning in de juiste vorm wordt gebracht. Er worden hierbij kleine spaantjes van het materiaal verwijdert tot de juiste vorm en afmeting is ontstaan. Voorbeelden van verspanende bewerkingstechnieken zijn: boren, slijpen, draaien, frezen, schaven en zagen.
  • De niet-verspanende metaalbewerking. Binnen deze groep zijn uiteenlopende metaalbewerkingsprocessen aanwezig. Dit kunnen plaatbewerkingstechnieken zijn zoals: walsen, zetten en snijden. Ook smeden en gieten behoren tot de niet-verspanende metaalbewerking. Lassen is een hele bekende vorm van niet-verspanende metaalbewerking en wordt veel in de metaalbewerking toegepast. Doormiddel van lassen worden een niet-uitneembare verbinding gemaakt tussen metalen (of kunststoffen). Lassen behoort tot verbindingsprocessen in de metaalbewerking. Hier valt ook solderen onder.

Wat zijn zwart-wit lasverbindingen of ongelijksoortige lasverbindingen?

Ongelijksoortige lasverbindingen zijn verbindingen die doormiddel van las worden aangebracht tussen materialen waarvan de eigenschappen en samenstelling onderling van elkaar verschillen op fysisch of mechanisch gebied.  Deze lasverbindingen vergen extra aandacht. De lasser moet bijvoorbeeld speciaal lasdraad gebruiken. Een voorbeeld van een ongelijksoortige lasverbinding waarbij specifiek lasdraad moet worden gebruikt is een lasverbinding die gemaakt wordt tussen staal een roestvaststaal (RVS). Deze lasverbinding is een voorbeeld van een zwart-wit verbinding.

Zwart-wit lasverbindingen kunnen worden gemaakt door verschillende lasprocessen zoals bijvoorbeeld het MIG/MAG lasproces, het TIG lasproces en elektrode lassen. Met name de lasdraad is van groot belang bij ongelijksoortige lasverbindingen. Hieronder is in een alinea informatie weergegeven over lastoevoegmateriaal dat gebruikt kan worden  zwart-wit verbindingen.

Lasdraad voor zwart-wit verbindingen
Bij het maken van zwart-wit verbindingen moet een lasser onder andere rekening houden met de lasdraad die moet worden toegepast als toevoegmateriaal. Het lastoevoegmateriaal, dat de lasser moet gebruiken voor het maken van een las, is beschreven in een Welding Procedure Specification WPS of een Lasmethodebeschrijving LMB. In dit document staat hoe de las gemaakt dient te worden en welk lasproces en materiaal daarvoor benodigd zijn. Een WPS of LMB wordt gemaakt door een lastechnicus die daarvoor een gedegen opleiding heeft gevolgd. Dit kan bijvoorbeeld de opleiding Middelbaar Lastechnicus MLT zijn of International Welding Technologist IWT.

Een belangrijk aspect van het maken van zwart-wit verbindingen is de lasdraad. Deze lasdraad is hoog gelegeerd. De lasdraad die gebruik wordt is over het algemeen hoger gelegeerd dan het hoogst gelegeerde metaal dat verbonden dient te worden doormiddel van een las. Het soort lasdraad dat voor zwart-wit verbindingen wordt gebruikt is afhankelijk van de materialen en de eisen die aan de verbinding worden gesteld. Veel voorkomende varianten zijn 307Si, 309LSi, 309LMo en 312. De eigenschappen van deze verschillende soorten zijn divers. Hieronder staan een aantal voorbeelden van lasdraad met specifieke eigenschappen.

  • 307Si is geschikt voor verbindingen met hoge eisen met betrekking tot rek en taaiheid.
  • 309LSi is overgangsdraad dat geschikt voor lasverbindingen die bestand moeten zijn tegen hoge temperatuur.
  • 309MoL is een rutiel gevulde roestvaststaal draad. Deze lasdraad wordt gebruikt voor het lassen van ongelegeerd staal aan RVS (roestvaststaal).
  • 309LP is een rutiel gevulde draad. Deze draad wordt gebruikt voor het lassen in ongelegeerd staal aan roestvast staal in alle posities.
  • 312 is draad dat geschikt is voor verbindingen die een zeer grote treksterkte moeten hebben.

Wat is nikkel en wat is vernikkelen?

Nikkel is een overgangsmetaal en is grijs/ zilverwit van kleur. Het is een scheikundig element dat wordt aangeduid met  symbool ‘Ni’. Nikkel wordt onder andere gebruikt in roestvaststaal. Ongeveer zeventig procent van de totale nikkelproductie wordt verwerkt in rvs. Daarnaast wordt nikkel gebruikt in verschillende metaallegeringen. Voorbeelden hiervan zijn inconel, incoloy en hastelloy. Nikkel behoort tot de non-ferro metaalgroep en roest niet. Deze eigenschap zorgt er voor dat nikkel toegepast kan worden om andere metaalsoorten te beschermen tegen roest. Een manier waarop nikkel als bescherming kan worden aangebracht is vernikkelen.

Wat is vernikkelen?
Vernikkelen is een proces dat kan worden toegepast om een metaal te beschermen tegen roestvorming en corrosie. Vernikkelen gebeurt door een laagje nikkel op een metaal aan te brengen. Meestal worden producten en profielen van staal vernikkeld. Staal heeft goede mechanische eigenschappen en is daarnaast goedkoop en makkelijk te verwerken. Het nadeel van staal is dat staal kan roesten. Nikkel heeft deze eigenschap niet. Door nikkel op staal aan te brengen versterken deze metalen elkaars eigenschappen. De laag nikkel moet goed verbonden zijn met de oppervlakte waarop het wordt aangebracht. Door een stevige hechting kan corrosievorming van het onderliggende staal worden tegengegaan.

Autokatalytisch of stroomloos vernikkelen
Er zijn twee verschillende manieren waarop men kan vernikkelen. De eerste methode is chemisch vernikkelen. Dit wordt ook wel autokatalytisch of stroomloos vernikkelen genoemd. Hierbij wordt geen gebruik gemaakt van elektrolyse. In plaats daarvan maakt men gebruik van een groot bad. Hierin wordt het voorwerp of onderdeel dat vernikkeld moet worden ondergedompeld. In het bad vinden autokatalytische chemische processen en reacties plaats. Deze reacties zorgen er voor dat er een laagje nikkel op het ondergedompelde object wordt aangebracht.

Galvanisch vernikkelen
Een andere methode is galvanisch vernikkelen. Dit wordt ook wel elektrolytisch vernikkelen genoemd. Dit proces valt onder galvanotechniek. Hierbij wordt ook gebruik gemaakt van een bad. In tegenstelling tot autokatalytisch vernikkelen wordt hierbij wel gebruik gemaakt van elektrolyse. Het object dat vernikkeld moet worden wordt in een groot bad gehangen. Doormiddel van elektrolyse wordt het object vernikkeld. Het object is hierbij de kathode waarop de nikkel hecht.

Wat is galvaniseren of galvanotechniek en waar wordt deze techniek voor gebruikt?

Galvaniseren is een techniek die kan worden gebruikt voor het aanbrengen van een corrosiebestendige metaallaag over metalen die corrosiegevoelig zijn. Galvaniseren wordt ook wel galvano, galvanotechniek of elektroplating genoemd. Voor deze techniek wordt gebruik gemaakt van elektriciteit. Galvaniseren kan doormiddel van elektrolytisch verzinken gebeuren. Hierbij wordt een zinklaagje aangebracht op bijvoorbeeld koolstofstaal (ijzer met een laag  percentage koolstof). Daarnaast kan men ook verchromen, hierbij wordt een laagje chroom aangebracht op bijvoorbeeld koolstofstaal. Vernikkelen is een proces waarbij een laagje nikkel op een metaal wordt aangebracht. De metalen chroom, nikkel en zink zijn corrosievast en behoren tot de non-ferro metalen. Ferro-metalen bestaan voor minimaal 50 procent uit ijzer. Hierdoor zijn deze metalen corrosiegevoelig. Een ander woord dat voor de corrosie van ferro wordt gebruikt is roest. Als ferro niet goed wordt beschermd tegen roest vreet de roest op den duur steeds meer dunne laagjes van het ferro weg. Hierdoor wordt het ferro-object dunner en gaan de mechanische eigenschappen achteruit. Het is daarom belangrijk dat objecten die gevoelig zijn voor roest voldoende worden beschermd.

Ferro-metalen beschermen tegen corrosie
Metalen die voor een groot deel uit ijzer bestaan zijn over het algemeen gevoelig voor corrosie (roest). Doormiddel van legeringen kan het metaal corrosievaster worden gemaakt. Hierbij kan gedacht worden aan roestvaststaal. Ook cortenstaal of COR-TEN ®-staal is een voorbeeld van ferro  waaraan verschillende metalen zijn toegevoegd om het corrosieproces te vertragen. In legeringen kunnen de eigenschappen van metalen elkaar versterken. Een legering is echter niet altijd een geschikte oplossing. Dit kan te maken hebben met de prijs maar ook met de ongunstige mechanische eigenschappen van de legering. Metallurgen hebben veel verstand van de eigenschappen van metalen. Hun vakgebied heet metallurgie. Vaak hebben metallurgen ook verstand van corrosie omdat het corrosieproces een belangrijke eigenschap is van een metaal. De corrosieleer valt onder de metaalkunde en onderzoekt hoe corrosie ontstaat door elektrochemische reacties bij verschillende metalen.

Corrosie kan ook worden tegengegaan door het aanbrengen van een beschermlaag over ferro-metalen. Dit kan door gebruik te maken van bijvoorbeeld menie of ijzermenie. Daarnaast kunnen metalen ook worden voorzien van poedercoating. Het galvaniseren waarover in de inleiding is geschreven kan ook worden toegepast om ferro-metalen te beschermen tegen roest.

Verzinken of galvaniseren
In de praktijk haalt men galvaniseren en verzinken regelmatig door elkaar. Het aanbrengen van een zinklaag op een metaal kan op twee verschillende manieren gebeuren. Een zinklaag kan worden aangebracht door thermisch verzinken, waarbij men gebruik maakt van een zinkbad. Daarnaast kan men elektrolytisch verzinken. In het laatste geval spreekt men van galvaniseren omdat hierbij elektrische stroom wordt gebruikt. Verzinken kan dus gebeuren doormiddel van galvaniseren en thermisch verzinken. Metaal dat verzinkt is kan daardoor zowel thermisch verzinkt zijn als gegalvaniseerd. Over thermisch verzinken is op de website technisch werken een uitgebreide tekst te vinden. Hieronder is kort beschreven wat galvaniseren is.

Wat is galvaniseren precies?
Hierboven is al een beetje informatie weergegeven over galvaniseren. In bovenstaande tekst wordt duidelijk dat galvaniseren wordt toegepast om de corrosievastheid van metalen te bevorderen. Daarnaast is aangegeven dat verschillende non-ferro metalen kunnen worden aangebracht doormiddel van galvanotechniek. Galvanotechniek omvat alle elektrochemische bedekkingstechnieken die in de metaaltechniek worden toegepast. Hieronder worden ook de autokatalytische processen geplaatst. Galvaniseren kan doormiddel van twee verschillende methodes worden gedaan. Het kan worden gedaan door gebruik te maken van een externe stroombron en doormiddel van een reductiemiddel dat aanwezig is in elektrolyt.

Doel van galvanotechniek
Galvanotechniek is een techniek waarbij een metaallaag over een andere metaalsoort wordt aangebracht. De eigenschappen van de metalen kunnen elkaar op die manier versterken. Staal bestaat bijna volledig uit ijzer en is daardoor gevoelig voor roest. Staal is echter goedkoop en beschikt over goede mechanische eigenschappen. Daarom wordt staal in de werktuigbouwkunde en in de bouw veel toegepast. Staal kan echter roesten en daarom afhankelijk van een goede beschermlaag. Zink is minder edel dan staal maar is wel beter bestand tegen roest. Doormiddel van galvaniseren wordt het corrosie vaste zink aangebracht op het sterkere staal. Hierdoor versterken de twee metalen elkaar. De voordelen van galvanotechniek kunnen als volgt worden opgesomd:

  • Galvaniseren zorgt voor een betere weerstand tegen corrosie,
  • Galvaniseren kan voor een beter uiterlijk zorgen van een constructie of machine. Met name verchromen wordt veel gebruikt voor het verbeteren van het uiterlijk van metalen.
  • Galvaniseren kan er ook voor zorgen dat het metaal beschermd wordt tegen beschadiging en krassen.
  • Galvaniseren heeft invloed op elektrische eigenschappen waaronder de geleidbaarheid van metalen.

Wat is het verschil tussen gereedschappen en materialen?

De techniek is een belangrijke sector in het Nederlandse bedrijfsleven. Zonder de technische sector worden geen nieuwe machines, apparaten en producten ontwikkeld en gefabriceerd. Daarnaast kan zonder de technische sector niets worden gebouwd. De technische sector is heel breed. Er worden in deze sector oplossingen bedacht, ontwikkelt en uitgetekend. Daarnaast worden de ontworpen producten in uitvoerende techniek vervaardigd en geproduceerd. Dit kan op verschillende manieren gebeuren. In de techniek word gebruik gemaakt van gereedschappen en materialen. Hieronder zijn de begrippen gereedschap en materiaal nader omschreven.

Wat zijn materialen
Voor het vervaardigen van producten kan gebruik worden gemaakt van verschillende soorten materialen. Materialen hebben specifieke eigenschappen die er voor zorgen dat materiaal geschikt is voor bepaalde toepassingen. Hierbij wordt onder andere gekeken naar de elasticiteit en de sterkte van materialen. Ook de hardheid en de corrosiebestendigheid speelt een rol bij de keuze van materialen. Daarnaast zijn bepaalde materialen heel kostbaar. Goed en zilver zijn bijvoorbeeld goed bestand tegen corrosie en geleiden elektriciteit goed. Deze materialen zijn daardoor geschikt voor verschillende toepassingen. De prijs van deze edelmetalen zorgt er echter voor dat goud en zilver niet overal in de techniek worden toegepast. Vaak wordt gekeken naar goedkopere vervangers die wel zoveel mogelijk dezelfde eigenschappen hebben als de kostbare materialen. Doormiddel van legeringen kunnen de eigenschappen van metalen worden geoptimaliseerd. Een goed voorbeeld hiervan is roestvaststaal. Wanneer roestvaststaal aan zeer hoge kwaliteitseisen met betrekking tot corrosievastheid moet voldoen worden Duplex roestvaststaalsoorten gebruikt. Een legering kan de eigenschappen van verschillende metalen verbeteren. Voor het bevestigen en bewerken van materialen worden gereedschappen gebruikt. In de volgende alinea is informatie weergegeven over gereedschappen.

Wat zijn gereedschappen?
Gereedschap is een algemeen begrip voor verschillende hulpmiddelen waarmee materialen en werkstukken kunnen worden bewerkt en bevestigd. Met gereedschappen worden bewerkingen uitgevoerd door mensen maar ook door machines en dieren. Men spreekt van een instrument wanneer men het heeft over een zeer specialistisch gereedschap. De term werktuig wordt over het algemeen gebruikt voor grotere en zwaardere gereedschappen. De vervaardiging daarvan wordt ook wel de werktuigbouw genoemd. In de werktuigbouwkunde wordt aandacht besteed aan de manier waarop werktuigen ontworpen en vervaardigd kunnen worden. Hiervoor worden onder andere gereedschappen gebruikt.

De mens heeft door de eeuwen heen een grote diversiteit aan gereedschappen ontwikkelt voor diverse doeleinden. Gereedschappen waren in de steentijd eenvoudige krabbers, bijlen en hamers die van vuursteen werden vervaardigd. De bronstijd zorgde er voor dat het gieten van gereedschap in een bepaalde vorm mogelijk was. De komst van de ijzertijd was de eerste grote doorbraak. Door ijzer te gebruiken konden nog meer gereedschappen worden vervaardigd. IJzer is sterker dan brons en daarnaast ook nog smeedbaar.

Tot de toepassing van elektriciteit werden gereedschappen door de mensen zelf in beweging gebracht of werden dieren ingezet. Dit koste veel inspanning. Met de toepassing van elektriciteit kon de mens gereedschap elektrisch aandrijven waardoor de mens minder fysieke inspanning hoefde te leveren. Er ontstond een verschil tussen elektrisch gereedschap en niet-elektrisch gereedschap. Daarnaast zijn er tegenwoordig ook gereedschappen die op luchtdruk werken. Dit zijn pneumatische gereedschappen. Ook oliedruk word toegepast bij gereedschappen. Dit worden ook wel hydraulische gereedschappen genoemd. Gereedschap kan op verschillende manieren worden ingedeeld. Meestal word de indeling van gereedschap gedaan op basis van de toepassing van gereedschap of de sector waar het gereedschap wordt gebruikt. Voorbeelden hiervan zijn meetgereedschappen, tuingereedschappen en schildersgereedschappen. Daarnaast kan gereedschap, zoals eerder genoemd, worden ingedeeld op basis van aandrijving. Gereedschap dat doormiddel van fysieke kracht van de mens met de hand in beweging word gebracht word ook wel handgereedschap genoemd. Handgereedschappen behoren tot de eenvoudigste gereedschappen. Er zijn zeer veel verschillende handgereedschappen door de mens ontwikkeld.

Wat is het verschil tussen materialen en gereedschappen?
Gereedschap word gebruikt om materialen te bewerken of te bevestigingen. Een gereedschap word na het montageproces weer verder gebruikt om andere werkstukken te maken. Een gereedschap word dus niet in het werkstuk zelf verwerkt. Materiaal daarentegen word wel in een werkstuk verwerkt. Materialen worden verbruikt en dienen daarom voortdurend te worden aangevoerd wanneer meerdere werkstukken moeten worden gemaakt. Een werkstuk is in feite het totaal van de materialen die gebruikt zijn om het werkstuk te vervaardigden. Daarbij kan ook een deel van het materiaal niet worden gebruikt. Dit wordt beschouwd als afval of kan eventueel als materiaal dienen voor andere werkstukken. Gereedschappen worden niet verbruikt maar juist gebruikt. Dit is een belangrijk verschil.

Wat is RVS?

RVS wordt in het dagelijks taalgebruik wel RoestVrij Staal genoemd. Dit is niet helemaal juist omdat RVS zeker kan roesten. De term RoestVast Staal past beter omdat RVS een oxidehuid bevat die het beschermd tegen roesten. Deze oxide laag ontstaat wanneer Chroom in aanraking komt met zuurstof. Wanneer deze oxidehuid wordt aangetast kan er wel degelijk roest op treden. RVS is alleen roestvast wanneer de oxidehuid geheel afsluitend is en niet is aangetast.

Op 13 augustus 1913 werd door Harry Brearley het eerste roestvaststaal gegoten. Harry Brearley deed dit tijdens een onderzoek voor de wapenindustrie in het laboratorium Brown-Firth.

Roestvast staal is een legering. De legering van RVS bestaat uit ijzer, chroom, nikkel en koolstof. Er mag maximaal 1,2 procent koolstof in de legering aanwezig zijn en de legering moet minimaal uit 11 tot 12 procent chroom bestaan om van RVS te kunnen spreken.

Verschillende soorten RVS
Er zijn verschillende soorten RVS op de markt te vinden. Dit heeft te maken met de samenstelling van de legering die RVS vormt. Er worden verschillende groepen onderscheiden. Deze groepen zijn ingedeeld op basis van hun structuur bij kamertemperatuur.

Martensitisch. Dit is een soort RVS waarin veel koolstof aanwezig is. De koolstof zorgt er voor dat Martensitisch RVS zeer hard is. Daardoor is het geschikt voor messen en apparatuur waarmee gesneden kan worden. Deze RVS-soort bevat echter weinig chroom, dit in combinatie met een relatief hoog koolstofpercentage maakt dat de corrosieweerstand van Martensitisch RVS relatief laag is.

Ferritisch. Deze RVS soort wordt veel gebruikt in gebieden waarbij de inwerking van chemicaliën gering is. Een voorbeeld hiervan is gebruik in huis. De reden hiervoor ligt in de beperkte roestwerendheid van deze RVS soort. Ferritisch RVS heeft een normaal koolstofgehalte en bevat verhoudingsgewijs veel chroom.

Austenitisch. Dit is een RVS soort die veel wordt gebruikt in de bouw van apparaten. Dit komt doordat Austenitisch RVS goed gelast kan worden. Deze RVS soort bevat verhoudingsgewijs veel chroom en nikkel.

Duplex. Dit is een dure RVS soort die moeilijk bewerkbaar is. Duplex is zeer goed bestand tegen roest maar wordt vanwege het feit dat het moeilijk te bewerken is alleen gebruikt in situaties waarin zeer hoge eisen worden gesteld aan de roestvastheid bijvoorbeeld in de (petro-) chemische industrie.

De eerste drie genoemde RVS soorten komen het meeste voor. Duplex komt minder voor. Duplex wordt ook wel in een speciale RVS categorie ingedeeld samen met RVS soorten die precipitatiehardend zijn of superlegeringen. Roestvaststaalsoorten worden vaak in nummers aangeduid. RVS-304 komt veel voor. Deze bevat een legering van 74% ijzer, 18% chroom en 8% nikkel. Ook RVS-316 is veel op de markt te vinden. Deze bevat 71% ijzer, 18% chroom en 8% nikkel en 3% molybdeen. RVS-304 en RVS-3156 vallen beide onder de austenitische RVS soorten.

RVS  bewerken
Roestvaststaal bevat een oxidehuid die ontstaat door het contact tussen het chroombestandsdeel en zuurstof. De oxidehuid moet onaangetast blijven om het RVS tegen roesten te beschermen. Daarom mogen bij RVS bewerking geen gereedschappen worden gebruikt die ijzer bevatten. Ook nonferro gereedschappen die in contact zijn geweest met ijzer of ferrometalen mogen niet gebruikt worden voor de bewerking van RVS. Veel bedrijven in de werktuigbouwkunde zijn zich goed bewust van de gevolgen wanneer deze regel wordt overtreden. Daarom wordt RVS apart gehouden van staal en zijn er vaak speciale RVS afdelingen met gereedschappen dat alleen op die afdeling mogen worden gebruikt.