Lastechnologie

1. Lassymbolen en soorten lasnaden

Lassymbolen zijn gestandaardiseerde tekens op tekeningen die informatie geven over de lasverbindingen. Ze communiceren duidelijk naar lassers, inspecteurs en andere betrokkenen hoe een las moet worden uitgevoerd.

2. Normen voor lassymbolen

• Tot 2014: Europese norm EN 22553 (gelijk aan ISO 2553 van 1992).
• Sinds 2014: vernieuwde norm EN ISO 2553, Europees en internationaal erkend.
• Belangrijk: ken en gebruik altijd de juiste norm.

3. Basis eisen van lassymbolen

• Pijllijn en pijlpunt: de pijl wijst naar de laslocatie en raakt het oppervlak van het te lassen onderdeel.
• Referentielijn: hieraan worden de symbolen toegevoegd.
• Lasnaadvoorbewerkingen worden niet als doorsnede getekend, maar als lijn.
• Bij eenzijdige voorbewerking wijst de pijl naar het te bewerken onderdeel.

4. Basis lassymbolen

• Symbolen geven het type lasnaad aan (bijvoorbeeld stompe las, hoeklas, puntlas).
• Vaak weergegeven als doorsnede van de lasnaadvorm.
• Voorbeelden van basisvormen (a t/m h) geven verschillende lasprofielen weer.

5. Bijkomende symbolen

• Geven aan of de las bol, hol of vlak moet zijn.
• Zonder bijkomend symbool moet de lasser weten hoe de las eruit hoort te zien.
• Voor stompe verbindingen en hoeklassen zijn specifieke symbolen beschikbaar.
• Praktisch voorbeeld: een bolle las kan hinderlijk zijn voor geleidingswielen; een symbool geeft aan dat de las moet worden weggeslepen.

6. Bematen van lassen

• Links van het symbool: afmetingen van de las, zoals nominale keelhoogte ($a$) en beenlengte ($z$).
• Voor stompe lassen geeft een "s" met getal de inbrandingsdiepte aan.
• Ontbreken maten bij stompe naden betekent meestal volledige doorlassing.
• Rechts van het symbool: lengte van de las, aantal lassen, en tussenruimte bij kettinglassen.
• Bij lassen aan beide zijden kan een "Z" aangeven dat de lassen versprongen zijn.

7. Aanvullende lassymbolen

• Specificeert extra informatie zoals:
  • Soort lasproces
  • Locatie van de las
  • Tegenlas
• Onderbroken referentielijn: gebruikt om eigenschappen aan te duiden aan de andere kant van de pijl.

8. Bijzondere samengestelde lasverbindingen

• Bijvoorbeeld een stompe "T"-verbinding versterkt met hoeklassen.
• Combinatie van verschillende lasvormen voor extra sterkte.

9. Nummers van lasprocessen (selectie)

Volledige lijst bevat ook druklassen, bundellassen, solderen en snijden.

À retenir : Lassymbolen volgens EN ISO 2553 geven nauwkeurig aan waar, hoe en met welke parameters een las moet worden uitgevoerd, essentieel voor een correcte en veilige lasverbinding.

1. Soorten lasprocessen

a) Indeling van lasprocessen

• Principe: twee materialen smelten samen voor verbinding.
• Keuze lasproces afhankelijk van snelheid, kwaliteit en toepassing.
• Twee hoofdgroepen:
  • Druklassen
  • Smeltlassen

2. Druklassen

• Historisch oudste lasmethode (wellen/smeden).
• Verbinding door druk op materiaal in deegachtige toestand.
• Veel variaties, onderverdeeld in:

a) Stiftlassen

• Bouten/stiften snel bevestigen op metalen constructies.
• Twee types:
  • Met condensatorontlading:
    • Vlamboog ontstaat door ontladen condensator.
    • Zeer korte lastijd, weinig warmte-inbreng, onzichtbare las.
    • Compacte, draagbare apparatuur.
  • Met vlamboog:
    • Vlamboog ontstaat door beweging lasbout van werkstuk af.
    • Geschikt voor grotere diameters en licht verontreinigd materiaal.
    • Zwaardere apparatuur, minder mobiel.

b) Explosielassen

• Specialistisch, gebruikt voor ongelijksoortige metalen (bv. staal-aluminium).
• Explosieve laag op bovenste plaat, ontploffing drukt platen samen.
• Smeltlaag (~0,1 mm) zorgt voor sterke verbinding.

c) Weerstandlassen

• Warmte door elektrische stroom door te lassen platen.
• Druk wordt toegevoegd voor verbinding.
• Twee hoofdvormen:
  • Puntlassen
  • Rolnaadlassen

d) Wrijvingslassen

• Druk en roterende beweging zorgen voor warmte en smelten.
• Hoge druk na afremmen zorgt voor sterke verbinding.

3. Smeltlassen

• Moedermetaal vloeibaar door warmte.
• Smeltbad moet beschermd worden tegen zuurstof (poreusheid/scheuren voorkomen).
• Bescherming via beschermgas, slak of combinatie.
• Meest gebruikte processen in constructie (volgorde niet ingevuld in bron).
• Autogeen en TIG lassen: materiaal- en warmte toevoer onafhankelijk regelbaar → betere controle smeltbad.

a) Overzicht smeltlasmethodes

• Booglassen met beklede elektrode (meest voorkomend).

4. Booglassen met beklede elektrode

a) Inleiding

• Ontstaan eind 19e eeuw.
• Verbetering door beklede metalen staaf → minder poreus en bros.
• Bekleding beschermt smeltbad tegen lucht.

b) Booglasinstallatie onderdelen

• Lastransformator: zet netspanning om naar veilige lasstroom.
• Laskabels: verbinden transformator met elektrodehouder/massaklem; dikte afhankelijk van stroom en afstand.
• Lastang: verbindt laskabel met elektrode, isolerend handvat, minimale weerstand.
• Massaklem: verbindt laskabel met werkstuk, stevige verbinding via veer of spanschroef.
• Bikhamer: verwijdert slak na lassen (beitel + punt, gehard).
• Staalborstel: verwijdert resterende onreinheden, aangepast aan staalsoort.
• Laskap: beschermt tegen UV, licht en infrarood; varianten met verstelbare lasglazen (DIN 8-14), automatische dimfunctie.

Belangrijk: Bij smeltlassen moet het smeltbad beschermd worden tegen zuurstof om poreusheid en scheuren te voorkomen.

1. Veiligheid bij booglassen met beklede elektrode

• Lashelmen met ademlucht zorgen voor zuivere lucht en verdrijven lasrook, essentieel bij giftige dampen.
• Laskledij: onbrandbare broeken en lederen uitvoeringen beschermen de lasser.
• Veiligheid en gezondheid staan altijd voorop.

2. Werking van het lassen met beklede elektrode

• Elektrische stroom smelt de elektrode (toevoegmateriaal) af.
• Lasboog ontstaat door kortsluiting tussen elektrode en werkstuk, met hoge stroomdichtheid die metaalionisatie veroorzaakt.
• Boog ontstaat als elektrode op afstand wordt gebracht en stopt bij snel wegtrekken om gasinsluitingen te vermijden.
• Proces: elektrode afsmelten → vervangen → werkstuk aantikken → boog trekken → herhalen.

3. Functie van de bekleding

• Bescherming: voorkomt schadelijke inwerking van buitenlucht op vloeibaar metaal.
• Startgemak: ioniserende stoffen zorgen voor vlotte ontsteking.
• Boogstabiliteit: bekleding maakt lucht tussen elektrode en werkstuk geleidend.
• Mechanische eigenschappen: legeringselementen in bekleding verbeteren lasmetaal.
• Zuiverende werking: reducerende stoffen verwijderen oxiden via slak.
• Rendementsverhoging: ijzerpoeder verhoogt afsmeltsnelheid en productiviteit.
• Laspositie: samenstelling en dikte van bekleding bepalen vloeibaarheid, temperatuur, spuitgedrag en stolsnelheid.

Belangrijk: De bekleding is cruciaal voor een goede las.

4. Afmetingen en eisen van elektroden

• Lengtes: 250, 300, 350, 450, 600 mm (langer bij hoogrendement elektroden).
• Dikte: 1.5, 1.75, 2, 2.5, 3.25, 4, 4.5, 5.6, 6.3 mm.
• Eisen:
  • Gelijkmatig afsmelten van bekleding en kern.
  • Kelkvormige kop voor boogrichting.
  • Concentrische bekleding zonder slakinsluitingen.
  • Slak moet gelijkmatig afdichten en makkelijk verwijderbaar zijn.
  • Herkenbaarheid via kopkleur en norm op bekleding.
  • Afgeschuinde of geraffineerde kop voor ontsteking.
  • Droog bewaren (vocht is grootste vijand).
  • Bekleding mag niet lossen of barsten.

5. Elektrodekeuze

• Keuze afhankelijk van:
  • Moedermateriaal (staalsoort).
  • Laspositie.
  • Gewenste mechanische eigenschappen.
  • Lasomstandigheden (stroomsoort, omgeving).

a) Moedermateriaal en bijpassende elektroden

b) Laspositie en elektrodetype

• Snelstollende elektroden kunnen in alle posities gebruikt worden, maar verminderen het lasuiterlijk.

6. Bekledingstypes en toepassingen

• Er bestaan ook combinaties zoals half basisch/half rutiel en variaties met meer cellulose.

7. Paspoort van de elektrode (verpakkingsinformatie)

• Naam fabrikant
• Kopkleur en elektrodenaam
• Diameter en lengte kerndraad
• Aantal elektroden per pak
• Laagste en hoogste stroomsterkte per diameter
• Geschikte stroomsoorten (wissel- of gelijkstroom)

1. MIG/MAG lassen

a) Inleiding

• MIG-MAG lassen is het meest gebruikte lasproces in de constructie vanwege het hoge rendement en tijdwinst.
• Door gas- of draadsoort te wijzigen, kunnen verschillende metalen gelast worden (staal, inox, aluminium).
• Het proces is geschikt voor automatisering (bv. lasrobots).

b) Werking

• Elektrische boog tussen continu toegevoerde afsmeltende draad (elektrode) en werkstuk.
• Boog en smeltbad worden beschermd door een gas of gasmengsel.
• Gelijkstroom wordt gebruikt: elektrode op positieve pool (+), werkstuk op negatieve pool (-).
• Toepassingen: staal, roestvast staal, aluminium.
• Verschil MIG/MAG:
  • MIG = inert gas (bv. Argon)
  • MAG = actief gas (bv. CO₂ of menggas met hoofdbestanddeel Argon + CO₂)

c) Druppelovergangen

• Bij kortsluitboog: frequentie 50-200 kortsluitingen/sec, hogere frequentie = kleinere druppels = betere laskwaliteit.
• Argonrijke gassen verhogen kortsluitfrequentie en verbeteren laskwaliteit.

d) Stroomsterkte en lasparameters

• Stroomsterkte bepaalt warmte-inbreng: $P = I \times U$ (stroom × spanning), alleen stroom is regelbaar.
• Fabrikanten geven aanbevolen stroomsterkte op verpakking elektroden.

e) Booglengte en elektrodestand

• Booglengte:

  • Te lang → groter smeltbad, minder diepe inbranding, poreuze las, brede en platte las.
  • Te kort → kleine inbranding, smal en hoog smeltbad, kans op slakinsluitingen en bindingsfouten.
  • Juiste booglengte:
    • Rutiel elektroden = dikte kerndiameter
    • Basische elektroden = helft kerndiameter

• Elektrodestand:

  • Langsrichting: hoek ca. 70° met lasrichting, slak moet achter smeltbad volgen.
  • Te schuine stand → slak wordt teruggeduwd, ruwe las, bindingsfouten.
  • Dwarsrichting: meestal loodrecht op werkstuk, aanpassen bij ongelijke dikte laskanten.

f) Voortloopsnelheid

• Te snel → onvoldoende inbranding, smalle hobbelige rups, slechte aanvloeiing.
• Te langzaam → brede bolle rups, slechte inbranding, slak moeilijk te beheersen, kans op slakinsluitingen.
• Goede snelheid: boog deels op smeltbad en deels op moedermetaal gericht, slak volgt goed.
• Afhankelijk van elektrodesoort, diameter, lasstroom, naadvorm en laspositie.
• Goede las = mooie golftekening met korte, dicht op elkaar liggende golfjes zonder randinkarteling.

Belangrijk: Gebruik altijd de juiste elektrodediameter in verhouding tot de materiaaldikte: dikke plaat = dikke elektrode, dunne plaat = dunne elektrode.

1. Beschermgassen

a) Doel en werking

• Beschermgassen voorkomen dat de omringende lucht negatief inwerkt op het smeltbad, toevoegmateriaal of elektrode tijdens het booglassen.
• Ze beschermen het smeltbad tegen oxidatie en zorgen voor een stabiele vlamboog.

b) Soorten beschermgassen

2. Inert beschermgassen

Zowel argon als helium in zuivere vorm zijn niet geschikt voor MIG-lassen van staal en roestvast staal zonder toevoeging van actief gas.

3. Actieve beschermgassen

• Aan lasdraad worden Si en Mn toegevoegd om nadelen van CO² te compenseren.

4. Menggassen

• Bestaan hoofdzakelijk uit argon met toevoeging van CO², zuurstof of waterstof.
• Voorbeelden:
  • Arcal 21: 90% Ar / 10% CO²
  • Atal 6: 80% Ar / 20% CO²
• Ontstaan uit de behoefte om nadelen van puur CO² te verminderen.
• Onmisbaar geworden in MAG-lassen.

5. Praktische aandachtspunten

• Gasdebiet, vervuiling van gasbuis en weersinvloeden zijn cruciaal voor goede laskwaliteit.
• Uitsteeklengte van de lasdraad beïnvloedt materiaaloverdracht en inbranding:
  • Grotere uitsteeklengte → hogere weerstand → lagere stroom en inbranding.
  • Kleine uitsteeklengte → betere inbranding en gasbescherming.
• Draadaanvoer moet aangepast zijn aan lasdraadsoort en slangenlengte:
  • Twee- of vierrollen systemen voor staal.
  • Duwband voor zacht materiaal zoals aluminium.
  • Systemen: trek-duw, trek-duw-trek, trek-duw-trek-duw, en treksysteem (voor aluminium).

Het correct instellen van beschermgas en draadaanvoer is essentieel voor een stabiele boog en kwalitatieve las.

1. TIG lassen

a) Inleiding

• TIG lassen is essentieel voor hoogwaardige materialen zoals aluminium en roestvast staal (RVS).
• Voordelen: geschikt voor fijne constructies, dunne materialen, doorlassingen, en geeft geen lasspatten.
• Comfortabel en veilig lassen op gevoelige plaatsen.

b) Werking

• Warmte ontstaat door een boog tussen een niet-afsmeltende wolfraamelektrode en het werkstuk.
• Wolfraam smelt bij 3422°C, dus elektrode blijft intact.
• Smeltbad wordt beschermd door inert gas (meestal argon).
• Toevoegmateriaal wordt apart toegevoegd.
• Lassen gebeurt stekend (duwend).

c) Ontsteken van de boog

• Vroeger: elektrode aanraken, dan liften om boog te vormen.
• Nu meestal met hoogfrequent (HF) ontsteking: vonken ioniseren de lucht, maken ruimte geleidend, waarna boog blijft branden.

d) Stroomsoort

e) Elektrode

• Keuze afhankelijk van stroomsoort.
• DC: gelegeerde wolfram met thorium (2%) voor puntbehoud.
• AC: zuivere wolfram (100%) of lathaanoxide als thoriumvervanger (minder radioactief).
• Kopkleuren:
  • Groen: 100% wolfram (voor AC, aluminium)
  • Rood: 98% wolfram + 2% thorium (voor DC, staal en RVS)
  • Blauw: lathaanoxide vervanger (voor AC en DC, minder radioactief)

4.1 Elektrodedikte

• Diameter 1–6 mm, afhankelijk van stroomsterkte en materiaal.
• Te dun → oververhitting en afsmelten.
• Te dik → onstabiele boog, slechte inbranding.

4.2 Vorm van de elektrode

• DC: elektrode wordt aangeslepen tot punt voor geconcentreerde, stabiele boog.
• AC: elektrode wordt weinig of niet aangeslepen vanwege hoge warmtebelasting.

f) Beschermgas

• Argon: meest gebruikt, geschikt voor staal, RVS, aluminium.
• Helium of argon/helium mengsels: verhogen boogtemperatuur → hogere lassnelheid en diepere inbranding, maar duurder en moeilijker te starten.
• Gasdebiet: meestal 5–15 L/min, afhankelijk van mondstuk, naadvorm, lasstroom en materiaal.

g) Voor- en nadelen van TIG lassen

TIG lassen is de voorkeursmethode voor RVS-leuningen vanwege de hoge kwaliteit en afwezigheid van spatvorming.

1. Autogeenlassen: Kernpunten

a) Werking van de lasbrander

• Injectorprincipe: Acetyleen wordt onder lage druk aangevoerd en door de zuigwerking van zuurstof aangezogen.
• Startvolgorde: Eerst zuurstofkraan volledig openen, daarna acetyleenkraan om vlam te regelen.
• Stopvolgorde: Eerst acetyleenkraan sluiten, daarna zuurstofkraan.
• Lasbek: Afhankelijk van werkstukdikte; grotere opening = meer doorstroming = hogere temperatuur.

b) Rubberslangen

• Bestaan uit binnen- en buitenlaag met textielversterking.
• Max. werkdruk: 20 bar (proefdruk 40 bar, openbarsten bij 60 bar).
• Kleurcodering:
  • Rood: brandbare gassen
  • Blauw: zuurstof
  • Oranje: vloeibare gassen (LPG)
• Moeten beschermd worden tegen beschadiging, vuil, vet en olie.

c) Vlamdovers

• Beschermen acetyleen- en zuurstofflessen tegen vlamterugslag.
• Werking: vlam dooft door gesinterd staal met kleine poriën die gas doorlaten maar vlam tegenhouden.
• Vlamdovers voor acetyleen en zuurstof zijn verschillend en moeten correct geplaatst worden (pijl = stroomrichting).

d) De lasvlam

• Neutrale vlam: juiste verhouding acetyleen en zuurstof, temperatuur ca. 3200°C bij vlamkegel.
• Oxiderende vlam: teveel zuurstof, smeltbad verbrandt.
• Carburerende vlam: teveel acetyleen, materiaal smelt nauwelijks.
• Instellen door zuurstofkraan te openen tot vlamkegel verschijnt en zachte lange vlam verdwijnt.

e) Lasuitvoering

• Werkdruk: acetyleen ca. 0,4 bar, zuurstof ca. 4 bar.
• Afstand vlampunt-werkstuk: 5 mm.
• Gelijkmatige beweging voor regelmatige lasnaad.
• Lasstaven in verschillende diameters, afgestemd op lasbek en materiaaldikte.
• Lasmethoden: meestal stekend, bij dikkere materialen slepend lassen.

f) Andere toepassingen autogeeninstallatie

g) Materiaalsoorten en lasbaarheid

• Ijzer + koolstof = staal (ongelegeerd staal bij <1,5% legeringselementen).
• Legeren verhoogt eigenschappen zoals treksterkte, hardheid, taaiheid, corrosiebestendigheid.

h) Invloed van legeringselementen

• Koolstof (C): Verhoogt treksterkte en hardheid, maar kan taaiheid verminderen.
• Mangaan (Mn) en Silicium (Si): Verhogen sterkte en hardheid; silicium helpt zuurstof verwijderen.
• Chroom (Cr): Verbetert corrosiebestendigheid en slijtvastheid.
• Nikkel (Ni): Verbetert lasbaarheid en prestaties bij extreme temperaturen.
• Molybdeen (Mo) en Vanadium (V): Verhogen sterkte bij hoge temperaturen en taaiheid, vaak in combinatie met chroom.

Belangrijk: Een goede lasvlam is essentieel voor een kwalitatieve lasverbinding; de juiste verhouding zuurstof en acetyleen voorkomt verbranden of onvoldoende smelten.

1. Invloed van legeringselementen op lasbaarheid en eigenschappen van staal

2. Typen staal en hun lasbaarheid

3. Gietijzer en gietstaal

4. Roestvast staal (RVS)

• Minimaal 10,5% chroom voor corrosiebestendigheid via zelfherstellende chroomoxide laag.
• Drie hoofdtypen: Austenitisch, Martensitisch, Ferritisch.
• In de constructie vooral austenitisch RVS gebruikt: sterk, taai, goed lasbaar, niet magnetisch.

5. Non-ferrometalen in constructie

• Bevatten geen of weinig ijzer.
• Veelgebruikte soorten: Aluminium, koper, lood, zink, brons, messing.
• Aluminium is licht (1/3 van staalgewicht), in verschillende legeringen en hardheden beschikbaar.

Belangrijk: Koolstofgehalte en legeringselementen bepalen sterk de lasbaarheid en mechanische eigenschappen van staal. Te veel koolstof maakt staal moeilijk lasbaar, terwijl elementen als nikkel en chroom lasbaarheid en corrosiebestendigheid verbeteren.