Verbinden van metalen

Het verbinden van twee materialen tot één geheel gebeurt door verhitting tot ze smelten. Op de verbindingsplaats worden de materialen vloeibaar gemaakt, waarna er – meestal materiaal met dezelfde samenstelling – aan toegevoegd wordt. In tegenstelling tot solderen, smelt hierbij ook het basismateriaal van het werkstuk, en niet alleen het toevoegmateriaal.

Geschiedenis van lassen

De techniek lassen gaat terug tot de bronstijd en ijzertijd in Europa en het Midden-Oosten. Zo werd het toegepast bij de constructie van de ijzeren pilaar in Delhi, India, gebouwd rond 310 n. Chr. met een gewicht van 5,4 ton.

In de middeleeuwen was smeden de enige manier om metalen met elkaar te verbinden. De smid hamerde daarbij net zolang op ijzer tot de delen samensmolten. Vanaf de 16e eeuw werd hierop voortgebouwd. In 1540 verscheen het eerste Europese boek over smeden en metallurgie, geschreven door Vannoccio Biringuccio.

Vaklieden werden steeds bedrevener, en de industrie ontwikkelde zich snel. In 1801 werd de kort gepulseerde elektrische boog ontdekt, en een jaar later de continu stabiele boog. Hierdoor werd het verbinden met behulp van een elektrische boog de standaard binnen de metaalverwerking.

Beklede elektrode en nieuwe technieken van lassen

Rond 1900 introduceerde A.P. Strohmenger de beklede elektrode, wat voor meer stabiliteit tijdens het lassen zorgde. In de late 19e eeuw verschenen twee nieuwe methoden: autogeen en weerstandstechniek. Autogeen werd populair vanwege de compacte apparatuur en lage kosten. In de 20e eeuw nam het gebruik hiervan af ten gunste van boogtechniek, mede door de ontwikkeling van betere elektrodematerialen die stabiliteit en bescherming boden.

Toen in 1927 een extrusieproces werd geïntroduceerd, werd het goedkoper om bekledingen toe te passen. Hierdoor nam het gebruik van elektrische boogtechnieken in de jaren ’30 en tijdens WOII sterk toe. Innovaties zoals TIG en plasmaprocessen ontstonden in deze periode.

Omdat TIG relatief traag is door de lage afsmeltsnelheid en minder geschikt voor zware toepassingen, werd MIG/MAG ontwikkeld. Hierbij wordt continu draad toegevoerd. In 1958 werd een variant met gevulde draad geïntroduceerd, die geschikt is voor semi-automatische processen met minder gasverbruik, wat resulteerde in hogere werksnelheden.

Veelgebruikte verbindingstechnieken

De keuze voor een techniek hangt af van onder meer het materiaal, de constructie en de werkpositie.

• TIG Lassen (Tungsten Inert Gas)
  Een handmatig proces waarbij het smeltbad wordt beschermd door een inert gas, met een wolfraam elektrode. Het vereist grote vaardigheid, maar levert hoogwaardige resultaten. De snelheid is echter lager dan bij alternatieve methoden.
• MIG/MAG Lassen (Metal Inert/Active Gas)
  Twee sterk verwante methoden waarbij de draad dient als toevoegmateriaal én elektrode. Het beschermgas komt uit een fles en wordt automatisch toegevoegd. Deze techniek is veelzijdig, kent een hoge afsmeltsnelheid en is goed te automatiseren.
• Autogeen Lassen
  Hierbij wordt warmte opgewekt door verbranding van acetyleen met zuurstof. Een aparte elektrode is niet nodig.

Aanvullende methodes

• Boogtechniek
  Hier wordt een afsmeltende elektrode gebruikt die ook fungeert als toevoegmateriaal. Gas en slak beschermen het smeltbad. De elektrodebekleding bevat het beschermgas. Na afloop moet de slak handmatig worden verwijderd. Automatiseren is lastig.
• Orbitaal lassen
  De elektrode draait automatisch rondom stationair opgestelde buizen. Door de mechanisering is de foutmarge laag en de herhaalbaarheid hoog.
• Onder poeder
  Een geautomatiseerd proces waarbij poeder het smeltbad beschermt tegen straling en spetters. Het draad is ook hier de elektrode. De snelheid en lasdiepte zijn hoog, maar het is minder geschikt voor complexe posities.
• Stifttechniek
  Hierbij worden stiften of bouten snel en eenvoudig op metalen oppervlakken bevestigd.
• Puntmethode
  Vooral geschikt voor dunne platen zonder toevoegmateriaal. Een sterke stroom zorgt plaatselijk voor smelting. Vaak gebruikt bij staal en roestvast staal; ook mogelijk voor aluminium.
• Robotgestuurd
  De handelingen worden overgenomen door een robot. Het resultaat is zeer nauwkeurig werk.

Veiligheid

Veiligheid is essentieel. Straling, rook, stroom, ontploffing en hitte kunnen gevaar opleveren. Bescherming is dus onmisbaar: lashandschoenen, schorten en helmen beschermen tegen vonken, straling en lasrook.

Handschoenen worden gekozen op basis van maat, pasvorm, gevoeligheid, gewicht en hittebestendigheid. Bij intensief werk zijn ook lashelmen belangrijk, vooral vanwege de UV-straling die oogschade kan veroorzaken.

Veelvoorkomende fouten

Fouten kunnen optreden tijdens voorbereiding, uitvoering of nabehandeling. Oorzaken zijn onder meer onjuist gebruik van materialen, gereedschap of onjuiste houding van de toorts. Externe factoren zoals stof of temperatuurschommelingen kunnen ook invloed hebben op het resultaat.

Mogelijke gevolgen zijn visuele onvolkomenheden, die soms met nabewerking zijn op te lossen. Ernstiger zijn structurele fouten, zoals scheuren, die de stevigheid van een verbinding aantasten.

Opleiding en kwaliteit

Goed opgeleide vakmensen leveren veiliger en efficiënter werk. Ook in deze sector zijn opleiding en training cruciaal. In februari en september starten de NIL-erkende opleidingen. Zowel theorie als praktijk komen aan bod in moderne trainingsruimtes. Na afronding ontvangen deelnemers een officieel diploma.