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 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 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 wordt in de lastechniek bedoelt met backinggassen en onderlegstrips?

Een lasverbinding kan op verschillende manieren worden gemaakt. Er zijn bij het maken van een lasverbinding een aantal factoren van belang. Voordat men een bepaald lasproces kiest zal men eerst moeten nagaan welk materiaal gelast moet worden en wat de dikte van dat materiaal is. Het materiaal is meestal een metaalsoort (ferro  of non-ferro) en beschikt over bepaalde eigenschappen zoals sterkte en weerstand tegen oxidering. Deze eigenschappen zorgen er voor dat een bepaald lasproces juist wel of juist niet geschikt is voor het maken van een lasverbinding. Voorbeelden van lasprocessen zijn MIG/MAG, TIG, BMBE en autogeen lassen. Daarbij kan gebruik worden gemaakt van verschillende toevoegmaterialen die meestal in draadvorm worden aangebracht.

Voor lassen gebruikt men een gas. Dit kan een inert gas zijn of een actief gas. Een inert gas gaat geen of nauwelijks reactie aan met stoffen in de omgeving terwijl een actief gas dat wel doet. Bij MIG en TIG lassen wordt bijvoorbeeld gebruik gemaakt van een inert gas de letters ‘IG’ maken dat duidelijk. Dit inerte gas beschermd de las aan de voorkant waar de lasser met de lastoorts en het beschermgas last. De achterzijde van de las wordt tijdens het lasproces niet beschermd tenzij men gebruik maakt van zogenoemde backinggassen of onderlegstrips.

Wat is backinggas?
Backinggas is een beschermgas. Hiervoor kan bijvoorbeeld het inerte gas argon worden gebruikt maar dit gas is vrij prijzig. Daarom kiest men ook vaak voor zogenoemde formeergassen. Dit zijn mengsels die bestaat uit stikstof en waterstof. Het backinggas wordt aan de achterkant van het werkstuk aangebracht en zorgt er voor dat er geen ongewenste chemische reacties optreden tijdens het lasproces. Hierdoor kan het lasproces goed gecontroleerd en snel verlopen. Daarnaast zorgt het backinggas er voor dat het werkstuk wordt gekoeld en dient het backinggas ter ondersteuning van het smeltbad.

Wat zijn onderlegstrips?
In sommige gevallen maakt men gebruik van onderlegstrips als men gaat lassen. Deze onderlegstrips kunnen van verschillende materialen gemaakt zijn. Voorbeelden van materialen die worden gebruikt voor onderlegstrips zijn koper, staal of keramiek. Sommige lassers spreken wel over lassen op steentjes of op keramische strips.  Over het algemeen worden deze strips gebruikt bij grote lasverbindingen en lange brede lasnaden. Een onderlegstrip zorgt er voor dat het smeltbad niet te ver naar beneden wegzakt. De onderlegstrip houdt dit smeltbad namelijk tegen. Niet alle onderlegstrips kunnen na het lasproces makkelijk verwijdert worden. Keramische en koperen onderlegstrips kunnen meestal eenvoudig worden weggehaald maar stalen onderlegstrips gaan een verbinding aan met het smeltbad en kunnen daardoor na het uitharden van de las net meer worden verwijdert en vormen dus onderdeel van het werkstuk.