Wat is lassen?
Het lasvermogen van het metaal verwijst naar het aanpassingsvermogen van het metalen materiaal aan het lasproces, en verwijst voornamelijk naar de moeilijkheid om lasverbindingen van hoge kwaliteit te verkrijgen onder bepaalde lasprocesomstandigheden.In grote lijnen omvat het concept van "lasvermogen" ook "beschikbaarheid" en "betrouwbaarheid".Het lasvermogen hangt af van de eigenschappen van het materiaal en de gebruikte procesomstandigheden.Het lasvermogen van metalen materialen is niet statisch, maar ontwikkelt zich bijvoorbeeld voor materialen waarvan oorspronkelijk werd aangenomen dat ze slecht lasvermogen hadden. Met de ontwikkeling van wetenschap en technologie zijn nieuwe lasmethoden gemakkelijker te lassen geworden, dat wil zeggen het lasvermogen is beter geworden.Daarom kunnen we de procesomstandigheden niet verlaten om over lasvermogen te praten.
Lasvermogen omvat twee aspecten: het ene is de gezamenlijke prestatie, dat wil zeggen de gevoeligheid voor het vormen van lasdefecten onder bepaalde lasprocesomstandigheden;de tweede is de praktische prestatie, dat wil zeggen het aanpassingsvermogen van de lasverbinding aan de gebruikseisen onder bepaalde lasprocesomstandigheden.
Lasmethoden
1.Laserlassen(LBW）
2. ultrasoon lassen (USW)
3. diffusielassen (DFW)
4.etc
1. Lassen is een proces waarbij materialen, meestal metalen, met elkaar worden verbonden door de oppervlakken te verwarmen tot het smeltpunt en ze vervolgens te laten afkoelen en stollen, vaak met toevoeging van een vulmateriaal.De lasbaarheid van een materiaal verwijst naar het vermogen ervan om onder bepaalde procesomstandigheden te worden gelast, en hangt af van zowel de eigenschappen van het materiaal als het gebruikte lasproces.
2. Lasbaarheid kan worden onderverdeeld in twee aspecten: gezamenlijke prestaties en praktische prestaties.Gezamenlijke prestaties verwijzen naar de gevoeligheid van het vormen van lasdefecten onder bepaalde lasprocesomstandigheden, terwijl praktische prestaties verwijzen naar het aanpassingsvermogen van de lasverbinding aan de gebruiksvereisten onder bepaalde lasprocesomstandigheden.
3. Er zijn verschillende lasmethoden, waaronder onder meer laserlassen (LBW), ultrasoon lassen (USW) en diffusielassen (DFW).De keuze van de lasmethode hangt af van de materialen die worden verbonden, de dikte van de materialen, de vereiste verbindingssterkte en andere factoren.
Wat is laserlassen?
Laserlassen, ook bekend als laserstraallassen (“LBW”), is een productietechniek waarbij twee of meer stukken materiaal (meestal metaal) met elkaar worden verbonden door middel van een laserstraal.
Het is een contactloos proces waarbij toegang tot de laszone vanaf één kant van de te lassen onderdelen vereist is.
De hitte die door de laser wordt gecreëerd, smelt het materiaal aan beide zijden van de verbinding, en terwijl het gesmolten materiaal zich vermengt en opnieuw stolt, smelt het de onderdelen.
De las wordt gevormd doordat het intense laserlicht het materiaal snel verwarmt – meestal berekend in milliseconden.
De laserstraal is coherent (eenfasig) licht met een enkele golflengte (monochromatisch).De laserstraal heeft een lage straaldivergentie en een hoge energie-inhoud, waardoor warmte ontstaat wanneer deze een oppervlak raakt
Zoals bij alle vormen van lassen zijn de details van belang bij het gebruik van LBW.U kunt verschillende lasers en verschillende LBW-processen gebruiken, en er zijn momenten waarop laserlassen niet de beste keuze is.
Laserlassen
Er zijn 3 soorten laserlassen:
1. Geleidingsmodus
2. Geleidings-/penetratiemodus
3. Penetratie- of sleutelgatmodus
Deze soorten laserlassen worden gegroepeerd op basis van de hoeveelheid energie die aan het metaal wordt afgegeven.Beschouw deze als lage, gemiddelde en hoge energieniveaus van laserenergie.
Geleidingsmodus
De geleidingsmodus levert lage laserenergie op het metaal, wat resulteert in een lage penetratie bij een ondiepe las.
Het is goed voor verbindingen die geen hoge sterkte nodig hebben, omdat het resultaat een soort continue puntlas is.Geleidingslassen zijn glad en esthetisch aantrekkelijk, en zijn doorgaans breder dan diep.
Er zijn twee soorten geleidingsmodus LBW:
1. Directe verwarming:Het oppervlak van het onderdeel wordt rechtstreeks door een laser verwarmd.Vervolgens wordt warmte in het metaal geleid en delen van het basismetaal smelten, waardoor de verbinding versmelt wanneer het metaal weer stolt.
2. Energietransmissie: Er wordt eerst een speciale absorberende inkt op het grensvlak van de voeg aangebracht.Deze inkt neemt de energie van de laser op en genereert warmte.Het onderliggende metaal geleidt de warmte vervolgens naar een dunne laag, die smelt en weer stolt om een lasverbinding te vormen.
Geleiding/penetratiemodus
Sommigen erkennen dit misschien niet als een van de modi.Ze vinden dat er maar twee soorten zijn;je geleidt warmte in het metaal of verdampt een klein metalen kanaal, waardoor de laser het metaal binnendringt.
Maar de geleidings-/penetratiemodus gebruikt ‘gemiddelde’ energie en resulteert in meer penetratie.Maar de laser is niet sterk genoeg om metaal te verdampen zoals in de sleutelgatmodus.
Penetratie- of sleutelgatmodus
Deze modus creëert diepe, smalle lassen.Sommigen noemen het de penetratiemodus.De gemaakte lassen zijn normaal gesproken dieper dan breed en sterker dan lassen in geleidingsmodus.
Bij dit type LBW-lassen verdampt een krachtige laser het basismetaal, waardoor een smalle tunnel ontstaat die bekend staat als een “sleutelgat” en die zich uitstrekt tot in de verbinding.Dit “gat” zorgt ervoor dat de laser diep in het metaal kan doordringen.
Geschikte metalen voor LBW
Laserlassen werkt met veel metalen, zoals:
- Koolstofstaal
- Aluminium
- Titanium
- Laaggelegeerd en roestvrij staal
- Nikkel
- Platina
- Molybdeen
Ultrasoon lassen
Ultrasoon lassen (USW) is het verbinden of hervormen van thermoplastische materialen door gebruik te maken van warmte die wordt gegenereerd door hoogfrequente mechanische bewegingen.Het wordt bereikt door hoogfrequente elektrische energie om te zetten in hoogfrequente mechanische beweging.Die mechanische beweging, samen met de uitgeoefende kracht, creëert wrijvingswarmte op de pasvlakken van de plastic componenten (verbindingsgebied), zodat het plastic materiaal smelt en een moleculaire binding tussen de onderdelen vormt.
BASISPRINCIPE VAN ULTRASOON LASSEN
1. Onderdelen in armatuur: De twee te assembleren thermoplastische onderdelen worden op elkaar geplaatst in een ondersteunend nest dat een armatuur wordt genoemd.
2. Ultrasoon hoorncontact: een titanium- of aluminiumcomponent, een hoorn genaamd, wordt in contact gebracht met het bovenste plastic deel.
3. Toegepaste kracht: Er wordt een gecontroleerde kracht of druk uitgeoefend op de onderdelen, waardoor ze tegen het armatuur worden geklemd.
4. Lastijd: De ultrasone hoorn wordt 20.000 (20 kHz) of 40.000 (40 kHz) keer per seconde verticaal getrild, op afstanden gemeten in duizendsten van een inch (micron), gedurende een vooraf bepaalde hoeveelheid tijd die lastijd wordt genoemd.Door een zorgvuldig ontwerp van de onderdelen wordt deze mechanische trillingsenergie naar beperkte contactpunten tussen de twee onderdelen geleid.De mechanische trillingen worden via de thermoplastische materialen naar het gewrichtsvlak overgebracht om wrijvingswarmte te creëren.Wanneer de temperatuur op het gewrichtsgrensvlak het smeltpunt bereikt, smelt en vloeit het plastic en wordt de trilling gestopt.Hierdoor kan het gesmolten plastic beginnen af te koelen.
5. Houdtijd: De klemkracht wordt gedurende een vooraf bepaalde tijd gehandhaafd, zodat de onderdelen kunnen samensmelten terwijl het gesmolten plastic afkoelt en stolt.Dit staat bekend als de wachttijd.(Opmerking: Verbeterde gewrichtssterkte en hermeticiteit kunnen worden bereikt door een grotere kracht uit te oefenen tijdens de houdtijd. Dit wordt bereikt met behulp van dubbele druk).
6. Hoorn trekt zich terug: zodra het gesmolten plastic is gestold, wordt de klemkracht verwijderd en wordt de ultrasone hoorn teruggetrokken.De twee kunststofdelen worden nu als gegoten samengevoegd en als één geheel uit het armatuur verwijderd.
Diffusielassen, DFW
Verbindingsproces door hitte en druk waarbij de contactoppervlakken worden verbonden door diffusie van atomen.
Het proces
Tussen twee persen [2] worden twee werkstukken [1] met verschillende concentraties geplaatst.De persen zijn uniek voor elke combinatie van de werkstukken, met als gevolg dat er een nieuw ontwerp nodig is als het productontwerp verandert.
De warmte die overeenkomt met ongeveer 50-70% van het smeltpunt van het materiaal wordt vervolgens aan het systeem toegevoerd, waardoor de mobiliteit van de atomen van de twee materialen toeneemt.
Vervolgens worden de persen tegen elkaar gedrukt, waardoor de atomen op het contactgebied tussen de materialen beginnen te diffunderen [3].De diffusie vindt plaats doordat de werkstukken verschillende concentraties hebben, terwijl de hitte en druk het proces alleen maar gemakkelijker maken.De druk wordt daarom gebruikt om de materialen die in contact komen met oppervlakken zo dicht mogelijk te krijgen, zodat atomen gemakkelijker kunnen diffunderen.Wanneer het gewenste aandeel atomen is verspreid, worden de warmte en druk verwijderd en is het bindingsproces voltooid.
