Lastechnieken

Voor- en nadelen van lasverbindingen

Voordelen:
Lasverbindingen zijn heel sterk, licht en stijf.
Lasverbindingen zijn vaak eenvoudiger, goedkoper en sneller (geautomatiseerd) te realiseren dan andere verbindingstechnieken zoals bout- of klinkverbindingen: er dienen gaten geboord te worden, monteren duurt langer. Bovendien sneller dan lijmverbindingen omdat een lasverbinding niet hoeft te drogen of harden.
Gladde oppervlakken; dit is o.a. belangrijk voor de binnenkant van pijpen vanwege stromingsweerstand en in de farmaceutische en levensmiddelenindustrie vanwege hygiëne.
Bestand tegen hoge temperaturen.
Goede krachtoverdracht, geen verzwakking van de constructie, in tegenstelling tot klinknagels en bouten (‘perforatie-effect’).
Nadelen:

Lasverbindingen zijn niet demonteerbaar.
Bij het lassen treedt structuurverandering van gelaste materialen op, wat een verandering in de mechanische eigenschappen (sterkte, hardheid) van het materiaal veroorzaakt.
Het lasproces kan een negatieve invloed uitoefenen op de directe omgeving, bijvoorbeeld vanwege de vrijkomende hitte, rook, spatten, slak of vanwege gebruikte (toevoeg-)middelen.
Lassen en daarmee gepaard gaande sterke opwarming en afkoeling veroorzaakt krimp en daardoor vervorming.
Alleen min of meer gelijke materialen kunnen aan elkaar gelast worden.
 MaterialenLasbare materialenDankzij alle technologische ontwikkelingen binnen de laswereld kan inmiddels een enorm groot aantal materialen gelast worden door ze deels te laten smelten en vervolgens samen te voegen. Hieruit blijkt dat het een voorwaarde is dat de materialen smeltbaar zijn. Daarom is het onmogelijk niet-smeltbare materialen, zoals thermohardende kunststoffen te lassen. Soms is er meer mogelijk dan men zou verwachten. Het is onder bepaalde voorwaarden ook mogelijk om ongelijke materialen aaneen te lassen.

Wel vereisen sommige materialen speciale voorzorgsmaatregelen, bijvoorbeeld voorverwarmen, speciaal toevoegmateriaal of een warmtebehandeling achteraf. Ook zijn lang niet alle lasprocessen bruikbaar voor alle materialen.

Staal is wel de meest gebruikte maar ook roestvast staal en non-ferro metalen (zoals aluminium) en zelfs vele kunststoffen zijn uitstekend lasbaar. Voorbeelden van lassen met niet-metalen zijn:

thermoplastische kunststoffen: o.a. spiegellassen, inductielassen, wrijvingslassen en ultrasoon lassen
glasvezels: fusielassen
Maar zelfs het aan elkaar vast laten vriezen van stukken ijs of het aan elkaar smelten van plakjes kaas zou vanuit deze optiek als lassen beschouwd kunnen worden.

ToevoegmaterialenLassen is in de praktijk meestal veel méér dan alleen smelten en weer laten stollen. Het is mogelijk het lasproces te beïnvloeden door allerlei toevoegmaterialen, die verschillende functies kunnen hebben.

Functies van toevoegmaterialen kunnen zijn:

Bescherming: Door de hitte tijdens het lasproces kunnen ongewenste chemische reacties optreden, zoals verbranding. Door gebruik van beschermgas, laspoeder of de bekleding of vulling van de lasdraad is het mogelijk dit te voorkomen.
Verbetering van het lasproces: Door goede keuze van toevoegmaterialen is het mogelijk de stabiliteit van een lasboog te verbeteren, een diepere of juist minder diepe inbranding te bewerkstelligen.
Beïnvloeding van het smeltbad: bij verticaal of bovenshands lassen is het belangrijk dat het smeltbad niet wegdruipt. Ook is het vaak wenselijk dat de las meteen mooi glad trekt, zodat geen nabewerking nodig is. De keus van een beschermgas kan hierbij een rol spelen, en bij lassen met beklede elektrode kunnen stoffen in de bekleding hierop van invloed zijn.
Kwaliteitsverbetering: Door hoge temperaturen kan het bij het lassen van legeringen (bijvoorbeeld roestvast staal) gebeuren dat bepaalde stoffen oxideren of uit het smeltbad verdampen, waardoor de samenstelling en daardoor de kwaliteit van het materiaal vermindert. Toevoegmaterialen kunnen dat compenseren doordat zij opzettelijk een hoger gehalte van die stoffen bevatten.
Verwerkbaarheid: Lasdraad wordt vaak bekleed met een dun laagje koper, ter bescherming tegen corrosie, als glijmiddel tijdens transport (MIG/MAG lassen) en voor verbetering van elektrisch contact.
Kwaliteit De kwaliteit van de las wordt bepaald door vele factoren. Dit begint al met het uitgangsmateriaal en de eventuele toevoegmaterialen. Het materiaal in de omgeving van de las verandert door het lasproces; meestal op een ongunstige manier. Deze veranderingen komen met name voor in de z.g. ‘warmte-beïnvloede zone’.

Een andere belangrijke factor bij de kwaliteit van lassen zijn lasfouten.

De laatste decennia is het accent van ontwikkelingen in de laswereld vooral komen te liggen op kwaliteitsverhoging. Dit kan gebeuren door het ontwikkelen van specifieke lasprocessen, maar gebeurt vooral door het optimaliseren van de bestaande processen en de opleiding van lassers. Kwaliteitscontrole van lassen gebeurt vaak door middel van röntgenonderzoek of bijvoorbeeld met ultrasone apparatuur. Er zijn nog vele andere onderzoeksmethoden. Zij hebben alle tot doel naar het inwendige van de las te kijken. Dit noemt men niet-destructief onderzoek (n.d.o.). In die gevallen waar n.d.o. niet toepasbaar is wordt ook wel destructief onderzoek gebruikt. Men last dan bijvoorbeeld proefstroken mee waar dan buigproeven/trekproeven enz. van kunnen worden gemaakt.

Veiligheid
Moderne laskap: Het paarse deel is het venster; daarboven zitten de pv-cellen die met het laslicht stroom opwekken om het venster te verduisteren zodra er gelast wordt.Bij het lassen is, zoals bij ieder ander productieproces, de veiligheid van groot belang.

Vonken en gloeiende metaalspetters kunnen brandplekken geven. Daarom zijn lange handschoenen en eventueel een beschermend schort nodig. Ook mag er geen brandbaar materiaal in de omgeving liggen.

Bij elektrische lasprocessen is het mogelijk elektrische schokken en brandwonden te krijgen. Het is daarom belangrijk dat handschoenen en ook schoeisel goed isoleert.

Er komen ook schadelijke gassen vrij (onder andere ozon en lasrook). Voorts kunnen gebruikte beschermgassen ongemerkt zuurstof verdringen. Het heeft daarom de voorkeur dat er geforceerde ventilatie is.

Een plasmaboog geeft een zeer fel licht af, met vooral schadelijke UV-stralen. Een laskap met een donker glaasje beschermt de ogen (Zie Lasoog) en het gezicht. De donkere gradatie van het lasglaasje (shade) wordt weergeven in een getal. Deze lasglaasjes zijn naar sterkte genummerd. De nummering loopt van 4 tot 16. Hoe hoger het nummer, hoe meer straling wordt geabsorbeerd (gefilterd). Het juiste filter (shadenummer) wordt gekozen afhankelijk van de gebruikte stroomsterkte. In de tabel hieronder wordt weergegeven welke gradatie gebruikt moet worden.

Materiaal Lasstroom (A) Shadenummer
Staal tot 40 9
Staal 40 – 80 10
Staal 80 – 175 11
Staal 175 – 300 12
Staal 300 – 500 13
Aluminium 80 – 100 10
Aluminium 100 – 175 11
Aluminium 175 – 250 12
Aluminium 250 – 350 13
Aluminium 350 – 500 14

Overigens is bij sommige lasprocessen (met name bij TIG-lassen) de UV-straling zo sterk dat ook de huid beschermd moet worden om verbranding te voorkomen.

Lasverbindingen
Verschillende voorbeelden van lasverbindingen: 1A: stuiklas, 1B: stuiklas met afschuining, 2: overlaplas, 3: oplas, 4: T-las, 5A: hoeklas, 5B: hoeklas, afgeschuind.Geometrisch gezien kunnen lassen op vele manieren worden gemaakt, maar ze zijn in te delen in verschillende hoofdgroepen: stuiklas (of kopse las), overlaplas, T-las, hoeklas, oplassen.

Sommige lastechnieken vereisen specifieke verbindingsvormen, terwijl andere lastechnieken vrijwel elke verbindingsvorm kunnen lassen.

Bij bepaalde technieken (bv. lassen met beklede elektrode, MIG/MAG-lassen) is het wenselijk dat dikke materialen vooraf afgeschuind worden, waarbij deze V-naad soms in meerdere lagen opgelast wordt. Bij andere technieken (onder andere die waarbij de keyhole lastechniek wordt gebruikt), is juist een stompe verbinding vereist.

Een bijzondere techniek die gebruikt wordt als een oplas of een overlaplas moet worden gemaakt waarbij het gebruikte lasproces niet in staat is een voldoende doorlassing te verkrijgen, is gat- of proplassen. Daarbij worden op regelmatige afstanden gaten in het op te lassen werkstuk gemaakt, die vervolgens worden dichtgelast.