Het technologische proces van het creëren van een permanente verbinding van homogene materialen door de vorming van atomaire bindingen wordt lassen genoemd. In dit geval vindt op het contactpunt een dichte versmelting van twee materialen tot één plaats. Ondanks het feit dat een dergelijke verbinding al heel lang wordt gebruikt, worden modern metaallassen, de soorten en technologie van de implementatie ervan voortdurend verbeterd, wat het mogelijk maakt om verschillende producten met verhoogde betrouwbaarheid en kwaliteit samen te voegen.
Kenmerken van oppervlaktelassen
Het hele proces van metaallassen verloopt in twee fasen. Ten eerste moeten de oppervlakken van de materialen dichter bij elkaar worden gebracht door de afstand van de krachten van interatomaire cohesie. Bij kamertemperatuur kunnen standaardmetalen niet samenkomen, zelfs niet als ze met aanzienlijke kracht worden samengedrukt. De reden hiervoor is hun fysieke hardheid, dus contact bij het naderen van dergelijke materialen komt slechts op sommige punten voor, ongeacht de kwaliteit van de oppervlaktebehandeling. Het is oppervlakteverontreiniging die de mogelijkheid van hechting van materialen aanzienlijk beïnvloedt, omdat films, oxiden en lagen onzuivere atomen altijd aanwezig zijn in natuurlijke omstandigheden.
Daarom contact maken tussen de randen van de onderdelenkan worden bereikt door plastische vervormingen die optreden als gevolg van uitgeoefende druk, of door smelten van het materiaal.
In de volgende fase van metaallassen wordt elektronendiffusie uitgevoerd tussen de atomen van de verbonden oppervlakken. Daarom verdwijnt het grensvlak tussen de randen en wordt ofwel een metallische atomaire binding, of ionische en covalente bindingen (in het geval van halfgeleiders of diëlektrica) verkregen.
Classificatie van soorten lassen
De lastechnologie wordt voortdurend verbeterd en diverser. Tot op heden zijn er ongeveer 20 soorten metaallassen, die in drie groepen zijn ingedeeld:
- Druklassen wordt uitgevoerd door mechanische energie toe te passen, wanneer de bindingen tussen de kristallen worden verkregen door de methode van plastische vervorming van het materiaal. Als gevolg hiervan begint het metaal te stromen, langs de lijn van verbindende delen, met een laag verontreinigde onzuiverheden mee. Het proces van vervorming en verbinding van oppervlakken zonder voorverwarmen wordt koudlassen voor metaal genoemd. In dit geval worden interatomaire bindingen gevormd, wat leidt tot een strakke koppeling van onderdelen.
- Fusionlassen wordt uitgevoerd door producten aan te sluiten zonder druk uit te oefenen. Warmtebronnen bij dergelijk metaallassen zijn gasvlam, elektrische boog, energie van het stra altype. Tijdens het lassen warmen de oppervlakken op en smelten ze, waardoor interatomaire verbindingen tussen de twee metalen en de elektrode worden gevormd, die zich verenigen in een gemeenschappelijk smeltbad. Na afkoeling en stolling van de samenstelling, een continue castnaad.
- Thermomechanisch lassen van metaal wordt uitgevoerd met behulp van warmte en druk. De plaats van samenvoeging van het materiaal wordt eerst verwarmd en vervolgens geperst. Door het onderdeel te verwarmen krijgt het de nodige plasticiteit, en mechanische actie combineert de onderdelen van het product tot een monolithische verbinding.
Fusion-lassen
Dit type lassen wordt veel gebruikt, zowel in industriële omstandigheden als in het dagelijks leven. Fusieverbinding van metalen omvat:
- Booglassen. Het wordt geproduceerd door een elektrische boog op hoge temperatuur te creëren tussen het metaal en de elektrode.
- Bij plasmabinding is de warmtebron geïoniseerd gas dat met hoge snelheid door een elektrische boog gaat.
- Slaglassen wordt uitgevoerd door de gesmolten flux (slak) te verwarmen met elektrische stroom.
- Laserbinding vindt plaats door het metalen oppervlak te bewerken met een laserstraal.
- Bij het lassen met elektronenbundels wordt de verbinding verwarmd door de kinetische energie van bewegende elektronen in een vacuüm onder invloed van een elektrisch veld.
- Gaslassen van metalen is gebaseerd op het verhitten van het aansluitpunt met een vuurstroom, die ontstaat bij de verbranding van zuurstof en gas.
Booglasverbinding
Booglassen omvat het gebruik van een stroombron met een grote nominale waarde, terwijl de machine een kleine spanning heeft. De transformator is gelijktijdig aangesloten op het metaalwerkstuk en laselektrode.
Als gevolg van het lassen van metaal met een elektrode, wordt een elektrische boog gevormd, waardoor de randen van de te verbinden werkstukken worden gesmolten. In de actiezone van de boog wordt een temperatuur van ongeveer vijfduizend graden gecreëerd. Een dergelijke verhitting is voldoende om elk metaal te laten smelten.
Tijdens het smelten van het metaal van de te verbinden delen en de elektrode wordt een lasbad gevormd, waarin alle hechtingsprocessen plaatsvinden. De slak stijgt naar het oppervlak van de gesmolten samenstelling en vormt een speciale beschermende film. Bij het metaalbooglassen worden twee soorten elektroden gebruikt:
- niet-smeltend;
- smelten.
Bij gebruik van een niet-verbruikbare elektrode, is het noodzakelijk om een speciale draad in het gebied van de elektrische boog te brengen. De verbruikbare elektroden lassen onafhankelijk van elkaar. Aan de samenstelling van dergelijke elektroden worden speciale additieven toegevoegd, waardoor de boog niet uitgaat en de stabiliteit ervan wordt vergroot. Dit kunnen elementen zijn met een hoge mate van ionisatie (kalium, natrium).
Boogverbindingsmethoden
Booglassen wordt op drie manieren uitgevoerd:
- Handmatige methode. In dit geval worden alle verbindingsstappen handmatig uitgevoerd met behulp van eenvoudig elektrisch booglassen.
- Productiever is halfautomatisch metaallassen. Bij deze methode wordt de las handmatig gemaakt en wordt de lasdraad automatisch toegevoerd.
- Automatisch lassen staat onder toezichtoperator, en al het werk wordt gedaan door de lasmachine.
Gaslastechnologie
Met dit type lassen kunt u verschillende metalen constructies verbinden, niet alleen bij industriële ondernemingen, maar ook thuis. De metaallastechnologie is niet erg ingewikkeld, het gasmengsel smelt tijdens de verbranding de oppervlakteranden, die zijn gevuld met lasdraad. Bij afkoeling kristalliseert de naad en ontstaat er een sterke en betrouwbare verbinding van materialen.
Gaslassen heeft veel positieve aspecten:
- De mogelijkheid om verschillende onderdelen offline te verbinden. Bovendien vereist dit werk geen krachtige energiebron.
- Eenvoudige en betrouwbare gaslasapparatuur is gemakkelijk te vervoeren.
- De mogelijkheid om een instelbaar lasproces uit te voeren, omdat het gemakkelijk is om de hoek van het vuur en de oppervlakteverwarmingssnelheid handmatig te wijzigen.
Maar er zijn ook nadelen aan het gebruik van dergelijke apparatuur:
- Het verwarmde gebied heeft een groot oppervlak, wat een negatief effect heeft op de aangrenzende elementen van het onderdeel.
- Onvermogen om het lasproces te automatiseren.
- De noodzaak om de veiligheidsmaatregelen strikt in acht te nemen. Werken met een gasmengsel heeft een hoge mate van explosiegevaar.
- De dikte van het metaal voor een hoogwaardige verbinding mag niet meer dan 5 mm zijn.
Slaglassen
Dit type verbinding wordt beschouwd als een fundamenteel nieuwe manier om een las te verkrijgen. De oppervlakken van de te lassen delen zijn bedekt met slak, die wordt verwarmd tot een temperatuur die hoger is dan het smelten van de draad en het basismetaal.
In de beginfase is lassen vergelijkbaar met booglassen onder water. Dan, na de vorming van een smeltbad van vloeibare slak, stopt de boog met branden. Verder smelten van de randen van het onderdeel wordt uitgevoerd vanwege de warmte die vrijkomt tijdens de stroomstroom. Een kenmerk van dit type metaallassen is de hoge productiviteit van het proces en de kwaliteit van de las.
Druklasverbinding
Het verbinden van metalen oppervlakken door mechanische vervorming wordt meestal uitgevoerd in industriële productie, omdat deze technologie dure apparatuur vereist.
Voor druklassen zijn onder meer:
- Ultrasoon koppelen van metalen onderdelen. Uitgevoerd door trillingen van ultrasone frequentie.
- Koud lassen. Het wordt uitgevoerd op basis van de interatomaire verbinding van twee delen door een grote druk te creëren.
- Forge-forge-methode. Bekend sinds de oudheid. Het materiaal wordt verwarmd in een oven en vervolgens gelast door mechanisch of handmatig smeden.
- Gasdruklassen. Zeer vergelijkbaar met de smidsmethode, alleen gasapparatuur wordt gebruikt voor verwarming.
- Neem contact op met de elektrische aansluiting. Het wordt beschouwd als een van de meest populaire soorten. Bij dergelijk lassen wordt het metaal verwarmd door er een elektrische stroom doorheen te leiden.
- Bij diffusielassen is de drukkracht op het metaal laag, maar een hoge verwarmingstemperatuur van de verbinding is vereist.
Pleklassen
De oppervlakken die bij dergelijk lassen moeten worden verbonden, bevinden zich tussen twee elektroden. Onder invloed van de pers drukken de elektroden de onderdelen samen, waarna er spanning op wordt gezet. De lasplaats wordt verwarmd door stroomdoorgang. De diameter van de lasplek hangt volledig af van de grootte van het contactvlak van de elektrode.
Afhankelijk van hoe de elektroden zich bevinden ten opzichte van de te verbinden delen, kan contactlassen eenzijdig of tweezijdig zijn.
Er zijn veel soorten weerstandslassen die volgens hetzelfde principe werken. Deze omvatten: stomplassen, naadlassen, condensatorlassen.
Veiligheid
Werken met lasapparatuur wordt in verband gebracht met veel factoren die schadelijk zijn voor de gezondheid van de operator. Hoge temperaturen, explosieve omgevingen en schadelijke chemische dampen vereisen dat een persoon de veiligheidsmaatregelen strikt in acht neemt:
- Alle elektrische apparatuur en apparaten moeten goed geaard en geïsoleerd zijn.
- Het is noodzakelijk om in droge overalls en handschoenen te werken. Gebruik een masker met donker glas om de huid van het gezicht en de ogen te beschermen.
- Een EHBO-doos en een brandblusser moeten op de werkplek van de lasser aanwezig zijn.
- De ruimte waar laswerkzaamheden worden uitgevoerd, moet goed geventileerd zijn.
- Werk mag niet worden uitgevoerd in de buurt van ontvlambare objecten.
- Laat gasflessen niet onbeheerd achter.
Er is een groot aantal soorten metaallassen, die de lasser kiest, op basis van de beschikbaarheid van apparatuur en het vermogen om het gewenste resultaat van het werk te bereiken. De lasser moet het apparaat en de principes van het werk aan bepaalde apparatuur kennen.
