Soorten, kwaliteiten, eigenschappen

Proces laserlassen

Laserlassen vindt plaats met laserlicht. Dat noemen we een laserstraal of laserbundel. Laserlassen kan zonder of met toevoegmateriaal. We maken onderscheid tussen twee lasprincipes:

• het geleidingslassen
  
• het keyhole-lassen

Geleidingslassen

Geleidingslassen vindt plaats bij lage vermogensintensiteiten. Met vermogens-intensiteit bedoelen we de hoeveelheid energie per mm²die een laserstraal kan leveren. We bepalen hiermee hoe diep de laserstraal in het materiaal dringt.

Bij geleidingslassen ontstaat een smalle ondiepe las die een goed uiterlijk heeft en in de meeste gevallen niet nabewerkt hoeft te worden.

Keyhole- lassen

Keyhole-lassen wordt ook wel dieplassen genoemd en vindt plaats bij een hoge vermogensintensiteit. De laserstraal dringt daardoor diep in het materiaal.

Door de hoge vermogensintensiteit zijn zeer hoge lassnelheden mogelijk.

De laserbundel maakt een diep smal gaatje, de keyhole, waar omheen zich het smeltbad bevindt. Rondom de keyhole ontstaat een plasmawolk die het smeltbad opzij duwt. De plasmawolk bestaat uit gasvormig metaal dat een zeer hoge temperatuur bezit. Tijdens het lassen wordt de laskop voortbewogen en vloeit het gaatje achter de toorts weer dicht. Er ontstaat een diepe smalle las.

Toevoegingen en combinaties

Geleidingslassen en keyhole-lassen zijn lasprincipes die aangevuld kunnen worden met toevoegmaterialen zoals:

Laserlassen met toevoegdraad

In de praktijk hebben we soms te maken met lasnaadvormendie niet goed aansluiten (te grote spleten). Om deze toch te kunnen lassen, kunnen we een toevoegdraad gebruiken. We doen dat door een draad telkens of continue in het smeltbad te dopen. Er wordt dus extra materiaal aan het smeltbad toegevoegd. We krijgen daardoor een bredere las.




Ook kan het laserlassen worden gecombineerd met andere las- of soldeerprocessen.
Voorbeelden zijn:

• laserhybridelassen
  
• lasersolderen

1. Laserhybridelassen

Als we laserlassen combineren met een ander lasproces bijvoorbeeld MIG/MAG-lassen, worden de voordelen van beide lasprocessen gecombineerd.

Dit betekent dat we een zeer hoge lassnelheid kunnen bereiken door de laser. Bovendien kunnen we door het toegevoegde lasproces de lasrups breder maken en daardoor ruimere lasnaden aanhouden.

2. Lasersolderen

In de praktijk kunnen we het laserlassen niet altijd toepassen. Bijvoorbeeld als er combinaties van metalen zijn, die moeilijk lasbaar zijn (bijvoorbeeld staal aan aluminium). Hiervoor biedt het lasersolderen een uitkomst.


Bij het lasersolderen wordt de laserstraal als warmtebron gebruikt. De vermogensintensiteit is hierbij erg laag. De te verbinden materialen worden verwarmd tot de soldeertemperatuur. De soldeerdraad wordt toegevoegd en vloeit door de capillaire werking in de soldeernaad.

Beschermgassen

We gebruiken tijdens het laserlassen beschermgassen om het smeltbad tegen de buitenlucht te beschermen. Zonder beschermgas zou er een poreuze las kunnen ontstaan. Ook kan de keuze van het beschermgas invloed hebben op de lasdiepte en lassnelheid. Dat gaat op de volgende manier.

Tijdens het laserlassen ontstaat er bij de keyhole-lassen een plasmawolk. Bij het laserlassen met een CO₂-laser beïnvloedt de plasmawolk ('mist') de laserstraal nadelig en vermindert daardoor de lasdiepte.

Bij de vastestof lasers wordt de laserstraal niet nadelig beïnvloed door de plasmawolk.

Welk beschermgas we kiezen, hangt af van welk materiaal we gaan lassen en aan
welke eisen de las moet voldoen. De volgende beschermgassen worden bij het
laserlassen het meest gebruikt:

• Helium (He)
• Argon (Ar)
• Stikstof (N₂)

Ook zijn er verschillende combinaties van gassen mogelijk (bijvoorbeeld Ar He-mengsels).

Verdieping

Lasersolderen

Capillaire werking is het effect, dat door de combinatie van lage oppervlaktespanning en kleine spleet, het soldeer in de soldeernaad wordt getrokken.

Inleiding

In dit hoofdstuk vind je uitleg over verschillende soorten laserbronnen en op welke manier de laserstraal naar de snijplaats kan worden getransporteerd.

Ook vind je uitleg over de meest voorkomende bewegingsmogelijkheden van een lasersnijmachine en welke instelmogelijkheden belangrijk zijn om een goede snede te kunnen maken.

Laserbronnen

Voordat er met een laserstraal kan worden gesneden, moet de laserstraal eerst opgewekt ofwel gecreëerd worden in een laserbron. Er zijn verschillende soorten laserbronnen. Elk type laserbron maakt een laserstraal met specifieke eigenschappen. Klik op onderstaande link voor uitleg.

Er zijn twee soorten laserbronnen:

• Gaslasers ofwel CO2- lasers
• Vastestoflasers
  

Laserstraaltransport

Na het opwekken van de laserstraal is het nodig om de laserstraal naar de snijtafel te transporteren. Bij de gaslaser gaat dit op een andere manier dan bij de vastestoflaser. Ook wordt de laserstraal na het transport gefocusseerd om ermee te kunnen lassen.

• Laserstraaltransport

Bewegingsmogelijkheden en lasparameters

Als de laserstraal op de bewerkingsplaats, de snijtafel is aangekomen, moet deze over het materiaal kunnen bewegen om een snede te kunnen maken. Ook zijn de instelmogelijkheden ofwel snijparametersvan groot belang om een goede snede te kunnen maken.

• Bewegingsmogelijkheden (d.m.v. verschillende machinenopstellingen)
  
• Lasersnijparameters