TIG-lassen van aluminium: Een uitgebreide technische handleiding

TIG-lassen van aluminium wordt algemeen beschouwd als een van de technisch meest veeleisende processen op het gebied van lassen. Bij het werken met aluminium, het metaal dat wordt gekenmerkt door zijn lichte gewicht, corrosiebestendigheid en hoge geleidbaarheid, komt een reeks ongekende problemen naar voren die het zo onderscheiden van staal of roestvast staal. Een slechte behandeling van aluminium kan ervoor zorgen dat de natuurlijke oxidelaag een zwakke, poreuze of anderszins structureel ongewenste las oplevert vanwege het natuurlijke oxideniveau, het lage smeltpunt en het vermogen om waterstofgas te absorberen. Daarom is het TIG-proces (Tungsten Inert Gas) of het booglassen met gas (Gas Tungsten Arc Welding - GTAW) het voorkeursproces in de industrie wanneer precisie, esthetiek en lasintegriteit de belangrijkste factoren zijn.

Deze hebben betrekking op het gedrag van materialen, de selectie van apparatuur, de keuze van beschermgas, de voorbereiding van verbindingen en methodes om problemen op te lossen, hoewel er veel nadruk wordt gelegd op kwaliteitscontrole en herhaalbaarheid. Daarnaast wordt gedetailleerd beschreven hoe een aluminium tig lasser op de juiste manier geselecteerd en bediend moet worden, hoe de verschillende soorten lassystemen beheerd moeten worden en hoe de verschillende soorten lassystemen gebruikt moeten worden. aluminium lasonderdelenen consistente, foutloze verbindingen te produceren bij het TIG-lassen van aluminium. Aan het eind zal de lezer een grondige kennis hebben van hoe je een goede, schone, structureel goed uitziende tig-gelaste aluminium assemblage maakt volgens de industriestandaard in de ruimtevaart, automobielindustrie, scheepsindustrie en productie-industrie. 

Dit artikel bespreekt de wetenschap, methoden en praktische aspecten van TIG-lassen op aluminium. Het is bedoeld voor experts en technisch opgeleide mensen die hun kennis over het lassen van aluminium in hoogwaardige of industriële processen willen uitbreiden.

Wat is TIG-lassen van aluminium?

TIG-lassen van aluminium verwijst naar het proces van het verbinden van aluminium onderdelen met behulp van TIG-lassen (Tungsten Inert Gas), ook bekend als Gas Tungsten Arc Welding (GTAW). Hierbij wordt een elektrische boog gegenereerd door een niet-verbruikbare wolfraamelektrode en het aluminium basismetaal en een toevoegmateriaal worden gesmolten in een beschermend omhulsel van inert gas, meestal argon. Omdat aluminium een hoge thermische geleidbaarheid heeft, een laag smeltpunt en een hoog smeltende oxidelaag, heeft het lassen van aluminium een unieke kleuring en moet het drogen zorgvuldig gebeuren. TIG-lassen heeft een bepaalde controle over de warmte-inbreng en het lasbad, waardoor het perfect is voor dunne materialen, geavanceerde assemblages en andere toepassingen met hoge prestaties. Onder andere de lucht- en ruimtevaart, de auto-industrie en de scheepvaart gebruiken TIG-lassen om resistente, niet-corrosieve en netjes uitziende lasvideo's te maken. Succesvol "TIG lassen van aluminium" vereist een vakkundige techniek, de juiste apparatuur en een zorgvuldige voorbereiding van het oppervlak om de integriteit en sterkte van de las te garanderen.

Waarom aluminium TIG-lassen?

Gas Tungsten Arc Welding (GTAW), ook bekend als TIG (Tungsten Inert Gas), is de ideale techniek wanneer precisie, controle en een fraai uiterlijk vereist zijn. Het biedt een ongeëvenaarde controle over de hoeveelheid toegevoerde warmte, zodat lassers de mogelijkheid hebben om de vloeibaarheid van het lasbad van het aluminium te controleren.

TIG-lassen met aluminium is vooral handig omdat:

• Niet-smeltende elektrode: De wolfraamelektrode smelt niet en dit zorgt voor een stabiele boogcontrole.
• In plaats van vervuiling: Bij TIG zijn de beschermgassen voldoende afgedekt, waardoor de lassen uiteindelijk weinig vervuild raken.
• Mogelijkheden voor AC polariteit: Met de AC-modus kan de oxidelaag worden gereinigd terwijl een diepe fusie mogelijk is, wat essentieel is bij TIG-lassen van aluminium.
• Gedrag van aluminium bij lassen: Het gedrag van aluminium bij het lassen, vooral in warmte beïnvloede zones, vereist de nodige aandacht.

Het lassen van aluminium vereist een beter begrip van de fysische en chemische eigenschappen, die veel verschillen van andere veelgebruikte metalen. Hieronder staan de belangrijkste uitdagingen bij het TIG-lassen van aluminium.

1. Zeer hoge thermische geleidbaarheid

Aluminium draagt 5 keer meer warmte dan staal. Dit betekent dat de warmte snel uit de laszone verdwijnt, waardoor een hoger ampèrage nodig is bij het TIG-lassen van aluminium, vooral bij dikke materialen. Als dit niet goed gebeurt, kan dit leiden tot spleetfusie of onregelmatige laspenetratie.

2. Problemen met oxidelagen

Wanneer aluminiumoppervlakken worden blootgesteld aan lucht, vormt zich onmiddellijk een dunne oxidelaag (betrouwbaar hechtend). Deze laag smelt bij ongeveer 2050 °C, wat ver boven het smeltpunt van het basismetaal van aluminium ligt, dat 660 °C is. TIG-lassen, wanneer de wisselstroommodus wordt gebruikt, helpt bij het breken van deze laag, maar het is ook belangrijk dat er een voorreiniging wordt uitgevoerd om TIG-gelast aluminium van hoge kwaliteit te produceren.

3. Gevoeligheid voor waterstofporeusheid

Waterstof absorbeert gemakkelijk in gesmolten aluminium en dit kan poreusheid veroorzaken of scheuren tijdens het afkoelen. Olie, vocht of vuile toevoegstaven fungeerden als een bron van verontreinigingen die ervoor zorgden dat de waterstof in het smeltbad terechtkwam. Een goede reiniging en het gebruik van droge toevoegstaven zijn essentieel om defecten in aluminium lasonderdelen te voorkomen.

Technische overzichtstabel voor TIG-lassen van aluminium

Hier is een uitgebreide technische tabel die de belangrijkste aspecten van TIG-lassen van aluminium samenvat, inclusief lasparameters, verbindingstypes, veelvoorkomende defecten en hoe deze te beheersen. In deze tabel combineert u de ideeën van uw artikel, en het is origineel en zeer technisch.

Tip:

Zorg ervoor dat je je aluminium tig lasapparaat goed kalibreert voor de legering die je gebruikt en controleer altijd de integriteit van de afscherming voordat je met de productie begint. Bij aluminium is de kwaliteit van de lassen evenzeer gerelateerd aan de kwaliteit van de oppervlaktevoorbereiding en de parametrering als aan de kwaliteit van de operator.

De juiste aluminium TIG-lasser kiezen

Het kiezen van het juiste aluminium TIG lasapparaat is cruciaal om schone, sterke en foutloze lassen te maken bij het werken met aluminium. Aangezien de eigenschappen van aluminium een zorgvuldige beheersing van warmte, boogstabiliteit en polariteit vereisen, kan niet elke TIG machine gebruikt worden op een dergelijk materiaal. De volgende specificaties en eigenschappen zijn van vitaal belang.

1. AC lassen

Aluminium heeft wisselstroom (AC) nodig om met succes door de oxidelaag te snijden en tegelijkertijd een goede laspenetratie te verkrijgen. Een AC-vrije machine is niet geschikt voor het TIG-lassen van aluminium. Met hightech machines kun je de AC-balans, dat is de verhouding tussen reinigen en doordringen, nauwkeurig afstellen.

2. HF-boogstart

Een hoogfrequente start is verplicht om vervuiling en vastplakken van een elektrode te voorkomen. HF-initiatie maakt een schone, contactvrije boogstart mogelijk, wat helpt om de wolfraamintegriteit en boogstabiliteit te behouden, vooral bij het lassen van delicate of dunne aluminium lasonderdelen.

3. Frequentie/golfvorm regelbaar

Moderne aluminium tig lasapparaten stellen gebruikers in staat om de AC frequentie aan te passen (meestal 60-200 Hz), wat de boogkegel scherper maakt en de controle verbetert. Verdere fijnafstelling van de prestaties tussen de verschillende aluminiumlegeringen en lasverbindingen wordt mogelijk gemaakt door de golfvormregeling (blokgolf of zacht vierkant).

4. Functie van pulslassen

Pulsinstellingen worden gebruikt om de hoeveelheid toegepaste warmte en kromtrekken te regelen, vooral bij dun materiaal of temperatuurgevoelige assemblage. Dit is van vitaal belang bij het TIG-lassen van aluminium in de ruimtevaart, auto-industrie of elektronica.

5. Amperagecontrole met afstandsbediening en voetpedaal

Stroomvariaties zijn gemakkelijker in realtime te regelen met een voetpedaal of een afstandsbediening met vingertoppen en voorkomen het gevaar van oververhitting of te weinig doordringen in complexe of bochtige verbindingen die populair zijn bij TIG-gelast aluminium.

Afschermgassen en vulmaterialen

De keuze van toevoegmateriaal en beschermgas bij het TIG lassen van aluminium heeft een directe invloed op de laskwaliteit, mechanische prestaties en corrosiebestendigheid. Verschillende aluminiumlegeringen reageren uniek op verschillende toevoegmiddelsamenstellingen en beschermomgevingen, waardoor een goed geïnformeerde keuze essentieel is, vooral bij de fabricage van kritieke aluminium lasonderdelen.

1. De juiste vulstaaf kiezen

De compatibiliteit van vulstaven is gebaseerd op de basislegering en de beoogde eigenschappen van de afgewerkte las. Aluminium toevoegmateriaal is gebruikelijk:

ER4043

Dit vulmiddel op siliconenbasis is vloeibaar, dus lasbaar. Het is goed bestand tegen scheuren en past bij de 6xxx serie basismetalen. Maar het is zwak in vergelijking met ER5356.

ER5356

Een verbeterd magnesium vulmiddel dat sterker en taai is. Het is geschikt voor constructiewerk en gebieden die na het lassen geanodiseerd moeten worden. Het kan algemeen gebruikt worden op 5xxx en 6xxx aluminiumlegeringen.

ER4045

Zoals ER4043 en met een grotere vloei en minder neiging tot warmscheuren. Omdat het sneller kan lassen en een betere bevochtigde las produceert, wordt het vaak gebruikt in de automobielindustrie.

Het kiezen van een geschikt vulmiddel voorkomt scheurvorming, porositeit en het probleem van broosheid na het lassen (bij gebruik van ongelijke aluminiumlegeringen).

2. Keuze van het schermgas

Het lasbad moet goed worden afgeschermd tegen atmosferische verontreiniging. Het standaard gas voor TIG-lassen van aluminium is:

100% argon

Argon biedt een goede lasboog, mogelijkheid tot reinigen met wisselstroom en uitstekende controle over het smeltbad. Het is geschikt voor bijna elke dikte aluminium en elke toepassing.

Argon/Helium Mengsels

De toevoeging van helium verhoogt de warmte-inbreng en boogenergie, en dit verbetert de penetratie op dik aluminium. Een 75% helium / 25% argon mix is gebruikelijk voor industriële toepassingen met zware aluminium lasonderdelen.

3. Gasstroom en zuiverheid

Stroomsnelheid: Het meest gebruikelijke debiet ligt tussen 15 en 20 CFH (cubic feet per uur) voor de meeste jobs. Essentiële beschermende kamers blijken er te weinig te zijn, wat leidt tot oxidatie, en ze kunnen er te veel zijn, wat leidt tot het ontstaan van turbulentie en vervuiling.

Zuiverheid: Voor het lassen kan argon met een zuiverheid van minstens 99,99 procent worden gebruikt. Booginstabiliteit en poreus tiggelast aluminium zijn producten van verontreinigd gas.

Wat de beschermgassen betreft, kies je best voor 100% argon. Helium of argon-heliummengsels kunnen in speciale gevallen worden gebruikt om de penetratie te verhogen, vooral op dikke aluminium lasonderdelen.

Voorbereiding van het oppervlak: De oplossing voor schone lassen

De voorbereiding van het oppervlak is een van de meest kritieke stappen om te zorgen voor hoogwaardige resultaten bij TIG-lassen van aluminium. In tegenstelling tot andere metalen vormt aluminium bij blootstelling aan de lucht binnen de kortste keren een sterke oxidelaag. Deze oxide smelt niet alleen bij een aanzienlijk hogere temperatuur (2050 °C) dan het basismetaal (660 C), maar neemt ook verontreinigingen zoals vocht, olie en koolwaterstoffen op. Als deze niet worden verwijderd, resulteert dit in een slechte boogstabiliteit, poreusheid, onvolledige versmelting en structureel falen, in het bijzonder in lastdragende lassen of lassen onder druk.

1. Mechanisch reinigen

Reinig eerst door vuil, olie of verf weg te vegen met een schone pluisvrije doek met aceton of een speciale aluminium ontvetter. Schrob vervolgens de oxidelaag weg met een roestvast stalen draadborstel, die uitsluitend op aluminium mag worden gebruikt. Vlak voor het lassen moet er geborsteld worden om heroxidatie te voorkomen.

2. Chemisch reinigen

In meer veeleisende toepassingen zoals een salpeterzuurspoeling kan worden gebruikt na een chemische etsing met een alkalische vloeistof (zoals natriumhydroxide). Dit verwijdert zowel organische als anorganische afzettingen en maakt het oppervlak chemisch actief om te lassen.

3. Gezamenlijke fitness en randconditie

Een goede passing en voorbereiding van de randen zal helpen om de boog onder controle te houden en een goede gasdekking te verkrijgen. Ruwe randen moeten licht worden afgeschuind en alle oppervlakken mogen geen braam of oxideaanslag hebben, voor het geval dat verbindingen tussen stukken aluminium worden gemaakt met tig-lassen, waarbij diepe versmelting noodzakelijk is.

Een consistente, schone voorbereiding is essentieel bij het werken met precisieassemblages of aluminium lasonderdelen met een hoge integriteit. Zelfs de beste aluminium tig lasser kan een vervuild oppervlak niet compenseren.

TIG-lasparameters en -methoden

Consistente aluminium lassen met een hoge integriteit kunnen alleen worden geproduceerd door de lasparameters en de bijbehorende toortsgerelateerde technieken te beheersen. De snelle thermische reactie, de lage smelttemperatuur en de gevoeligheid van aluminium voor verontreiniging vereisen een bijna exacte controle van de elektrische configuratie, de afstand van de boog en de verdeling van het toevoegmateriaal. Dit hoofdstuk beschrijft de meest kritische TIG parameters en best practices die gebruikt worden om aluminium tig te lassen op professioneel niveau.

1. Instellingen voor stroomsterkte

De warmte-inbreng wordt rechtstreeks geregeld door de stroomsterkte. Een typische minimale aluminiumdikte is 1 ampère per 0,001 inch basismetaaldikte, hoewel aluminium vaak meer nodig heeft vanwege de hoge snelheid van warmtewisseling. Bijvoorbeeld:

• Aluminium bij 1/8 ( 125-140 ampère )
• Dunne plaat (0,040"): 40-50 ampère pulsregeling

Een voetpedaal met hoog ampèrage of een afstandsbediening met vingertoppen wordt aanbevolen, tenzij u erg dik materiaal last en voortdurend materiaal/dikte moet veranderen en/of verbindingssecties moet veranderen.

2. AC-balansregeling

Met recente TIG-apparatuur kan de AC-verhouding tussen negatieve elektrode (EN) en positieve elektrode (EP) worden gevarieerd:

• NL: Geeft inzicht in meer details
• EP: Het oxideert de oxidelaag

De normale basis is 70 % EN, 30 % EP. Naarmate EN toeneemt, worden de penetratievoordelen verkregen ten koste van de reinigende werking en dit is mogelijk niet geschikt voor sterk geoxideerd aluminium.

3. Aanpassingen AC-frequentie

Een verhoging van de AC-frequentie (meestal 60 Hz tot 200 Hz) vernauwt de boog. Een verhoogd aantal keren toiletgebruik:

• Betere controle over de richting
• Verlaagt het dwalen van bogen
• Verbetert de vooruitzichten van de lasnaad

Dit is vooral handig bij het werken aan dunne of cosmetische aluminium lasonderdelen.

4. Selectie en voorbereiding van wolfraamelektrode

• AC-lassen van aluminium: Gebruik het juiste type wolfraam.
• Zuiver wolfraam: Het produceert een bolvormige punt met AC en is stabiel met oude machines.
• 2 procent lanthaan of ceramide: de keuze in moderne omvormers vanwege betere boogstarts en lager verbruik

De stroomsterkte moet worden afgestemd op de wolfraamgrootte (bijv. 3/32, 1/8″), omdat het werken met een te grote grootte instabiliteit in de boog kan veroorzaken of de elektrode kan smelten.

5. Techniek en hanteren van vulstaven

Steek de staaf in een rustig tempo in de voorkant van het smeltbad en nooit direct in de boog. Dit beperkt het aantal turbulenties en oxidatie. Gebruik vulstaaflegeringen die geschikt zijn voor je basismetaal (ER4043 of ER5356 is de meest voorkomende) en vermijd dat de staven nat of vuil worden, zodat de zeer gevaarlijke waterstofabsorptie kan worden vermeden.

6. Hoogte en toortshoek

Houd de lengte van de boog zo klein mogelijk - idealiter minder dan 1/8 inch om boogverloop en vervuiling te minimaliseren. Toorts: De toorts moet onder een hoek van ongeveer 10-15 o naar boven gekanteld zijn, met de rijrichting mee. Dit zorgt voor meer zichtbaarheid en een betere dekking van het beschermgas.

Deze parameters zijn belangrijk om te leren en te beheersen, samen met de praktijk, en een grondig begrip van het gedrag van materialen is wat ten grondslag zou moeten liggen aan hoogwaardige verbindingen met aluminium door middel van TIG-lassen, vooral in de ruimtevaart, de auto-industrie en structurele toepassingen.

Lastechniek voor aluminium TIG lassen

Bij het TIG-lassen van aluminium is techniek net zo belangrijk als de instellingen van de machine. Professionals nemen het volgende in acht:

• Hoek van de toorts: Houd hem in een hoek van 15 graden met de verticaal in de richting waarin je loopt.
• Booglengte: Houd de booglengte klein (1/8″ of minder) om poreusheid en vervuiling te verminderen.
• Reissnelheid: Als het te langzaam gaat, komt er te veel warmte bij en is vervorming lastig. Ga snel genoeg zodat je alles onder controle hebt, maar niet te snel zodat het te heet wordt.
• Vulstaaf: Voer herhaalde en regelmatige vulstappen uit en dompel het toevoegmateriaal onder in de voorkant van het lasbad en niet in de boog.

Let goed op het smeltbad. Door het snelle smelten van aluminium kan het smeltbad moeilijk duidelijk te zien zijn omdat het reflecteert terwijl het snel vloeibaar wordt.

Verbindingsontwerp - Aluminium lassen

Een effectief lasontwerp is essentieel om structureel gezonde, esthetisch schone en defectvrije lassen te maken bij het TIG-lassen van aluminium. Aluminium is zeer warmtegeleidend, heeft een lage smelttemperatuur en kan gemakkelijk kromtrekken bij oververhitting; daarom moet de lasconfiguratie goed doordacht zijn. Dit hoofdstuk legt uit hoe een goed lasontwerp spanningsconcentraties kan verminderen, kromtrekken kan voorkomen en de laskwaliteit kan optimaliseren, vooral bij het gebruik van een aluminium tig lasapparaat.

Belangrijke principes van collectief ontwerp

De thermodynamische aard van aluminium vereist dat het ontwerp van verbindingen er rekening mee houdt dat het snel warmte afvoert en uitzet bij hittebelasting. Aluminium, in tegenstelling tot staal, groeit veel meer bij verhitting, tot twee keer zoveel, een feit dat elk loszittend onderdeel gemakkelijk kan vervormen of uitwaaien. Het is gebruikelijk om een kleine wortelspleet in stootvoegen te laten (meestal 1/16") om de uitzetting te compenseren en volledige inbranding te verkrijgen. De rol van TIG-lassen, waar een hoge mate van precisie vereist is, is dat de lasnaad ook een stabiel smeltbad moet onderhouden en de mogelijkheid moet bieden van volledige dekking door het gebruik van beschermgas. De toorts en de lasdraad moeten zo eenvoudig mogelijk worden ontworpen als de geometrie smal is of als er meerdere laspassen nodig zijn.

De meest voorkomende soorten verbindingen bij TIG-lassen van aluminium

Stootvoeg-, overlap-, T-voeg- en hoekvoegverbindingen zijn de populairste verbindingsmethoden voor aluminium. De twee verschillen in hun voordelen en technische overwegingen.

• Stuikverbindingen zijn zeer geschikt voor het lassen van vlakke platen. Een kleine stootopening zorgt voor een goede inbranding en laat de thermische uitzetting toe.
• Schootverbindingen zijn eenvoudig uit te lijnen, hebben een goede mechanische sterkte en zijn gevoelig voor het insluiten van oxiden tussen oppervlakken, tenzij het goed gereinigd wordt voor het lassen.
• T-verbindingen worden meestal aangetroffen in frames, spanten en steunen. Dit moeten goede bevestigingen zijn om trillingen te voorkomen omdat aluminium een zacht metaal is en smelt bij blootstelling aan hitte.
• Hoekverbindingen zijn goed in behuizingen en dozen, maar ze branden door dun materiaal heen tenzij er zorgvuldig aandacht wordt besteed aan de hoeveelheid warmte die wordt toegepast.

In al deze gevallen moeten lassers rekening houden met zowel de structurele sterkte als de toegankelijkheid van de las om succes te garanderen, vooral bij het maken van kritieke aluminium lasonderdelen.

Prepareren en opspannen van randen

Bij TIG-lassen is de voorbereiding van de randen erg belangrijk omdat aluminium erg gevoelig is voor vervuiling en onvolledige samensmelting. Bij dikker materiaal (groter dan 3/16"), moeten de randen van de lasnaad afgeschuind worden (30-37,5 ) om een groef te vormen om het toevoegmateriaal op de juiste manier aan te brengen. De randen moeten vrij zijn van oxide en bramen en ze moeten voorbehandeld worden met een roestvaststalen borstel of een chemisch etsmiddel.

Dat opspannen is ook van cruciaal belang om te kunnen omgaan met de zachte aard van aluminium en de gevoeligheid voor thermisch aangedreven bewegingen. Koper, aluminium koelstaven, stijfheidsklemmen en hechtlassen moeten worden gebruikt om kromtrekken te voorkomen. Bij dunne platen kunnen steunplaten worden gebruikt om het lasbad te ondersteunen. De lage weerstand van aluminium tegen vervorming in aanwezigheid van warmte maakt een goede fixatie van de verbindingen tot een primaire zorg.

TIG-lassen van aluminium Machineoverwegingen

De prestaties van een aluminium tig lasser hebben een directe invloed op hoe goed een lasverbinding zal presteren tijdens het lassen. Hoogwaardige TIG-machines voor aluminium bieden mogelijkheden zoals AC-balansregeling (gebruikt bij reiniging en inbranding), frequentieregeling (gebruikt bij het instellen van de boogprecisie) en hoogfrequente start (gebruikt bij het scheiden van contaminatievrije booginitiatie). Bij afwezigheid hiervan kunnen zelfs de meest zorgvuldig ontworpen verbindingen slechte prestaties leveren door onvoldoende boogstabiliteit, slechte versmelting of het insluiten van oxiden. Wanneer ze te maken hebben met precisiewerk of lastdragend werk, moeten de lassers ervoor zorgen dat het soort verbinding dat ze maken overeenkomt met het soort machine dat ze bedienen.

Algemene fouten in tiggelast aluminium en preventie

Zelfs met de juiste apparatuur en vaardigheid biedt TIG-lassen van aluminium unieke uitdagingen die kunnen leiden tot lasdefecten als er niet zorgvuldig mee wordt omgegaan. Vervuiling door oxiden, onjuiste warmte-inbreng of slechte afscherming kunnen zowel het cosmetische uiterlijk als de sterkte van de las beschadigen. Nieuwe potentiële problemen met de meest voorkomende oorzaak en mogelijke manieren om ze systematisch te voorkomen door oefening en controle worden hieronder beschreven in de problemen die het meest waarschijnlijk voorkomen bij het werken met TIG-gelast aluminium.

1. Poreusheid (Gasinsluiting)

Porositeit: Dit wordt veroorzaakt door het insluiten van waterstofgas in het vloeibare voertuig tijdens het stollen van het lasbad. Dit is vooral het geval bij aluminium, dat zeer reactief is met waterstof, dat kan voorkomen in luchtvochtigheid, besmette lasstaven en onreine basismetalen.

Preventie:

• Er moet argon-schildgas met een zuiverheid van 99,99% worden gebruikt en er moet een geschikte stroom (15-20 CFH) worden gehandhaafd.
• Bewaar eindvulstaven bij voorkeur droog en niet verontreinigd met olie of oxidatie.
• Reinig het metaal aan de onderkant goed met aceton en borstel dan met een speciale roestvrijstalen draadborstel.
• Tocht of ventilatoren moeten worden vermeden zodat de gasdekking tijdens het lassen niet wordt verstoord.

2. Onvolledige fusie

Oorzaak: Als het lasmetaal niet volledig hecht met het basismetaal of de aangrenzende lasgangen, treedt dit defect op. Dit is meestal het gevolg van een lage stroomsterkte, een hoge verplaatsingssnelheid of ongereinigde oppervlakken.

Preventie:

• Pas de juiste stroomsterkte toe op de materiaaldikte (als regel 1 ampère per 0,001" aluminium).
• Verlaag de bewegingssnelheid tot een snelheid waarbij het basismetaal volledig smelt.
• Was de ruimtes zorgvuldig en zorg ervoor dat de voegen volledig open en bloot zijn.
• Gebruik een korte booglengte en rol de bocht in de juiste hoeken ten opzichte van een van de verbindingen.

3. Kraken

Reden: Het scheuren kan plaatsvinden tijdens het stollen (warme breuk: warmscheuren) of na het afkoelen (koude breuk: koudscheuren), vooral in aluminium met hoge sterkte of lassen van ongelijksoortige materialen. Het gebeurt meestal door een slecht toevoegmateriaal of snelle afkoeling.

Preventie:

• Vulmetalen moeten worden gekozen. In één geval is ER5356 sterk en scheurvast, in tegenstelling tot ER4043.
• Vanwege problemen met thermische schokken moeten dikkere oppervlakken tot 150 200 oF worden voorverwarmd.
• Las niet op vervuilde oppervlakken en zorg ervoor dat de oxidelagen voor het lassen worden verwijderd.
• Profiteer van goede verbindingsgeometrie om spanningsconcentratie te verminderen.

4. Te veel warmte toegevoegd en vervorming

Reden: Aluminium heeft een hoog warmtegeleidingsvermogen, wat kan leiden tot de verspreiding van overmatige hitte naar het lasgebied, wat niet onder controle kan worden gehouden. Als het dun is, branden de secties door of trekken de grotere structuren gewoon krom.

Preventie:

• Gebruik puls TIG-lassen voor een lagere gemiddelde warmte-inbreng en penetratie.
• Gebruik waar nodig steunbalken of koelblokken bij het vastklemmen van onderdelen.
• Pas warmte toe in verschillende gangen op dikke secties in plaats van te proberen de las in één keer te maken.
• Door de AC-balansregeling en het instelmateriaal voor de frequentie aan te passen, kan de vlamboogenergie worden verfijnd en de zijdelingse verwarming worden geminimaliseerd.

5. Geoxideerde lassen (insluitsels en oxidatie)

Uitleg: Aluminium heeft een vastzittende oxidelaag (smelttemperatuur ~2050 °C) die voor het lassen moet worden verwijderd. Anders kan het insluitingen vormen en een perfecte versmelting verhinderen, waardoor de las zwak wordt.

Preventie:

• Vergroot de reiniging van het lasoppervlak door de AC-balansregeling te gebruiken.
• Borstelen en ontvetten van het oppervlak moet altijd gebeuren voor het lassen.
• Vermijd contact met blote handen met de oppervlakken die je hebt gereinigd, omdat dit kan leiden tot verontreiniging, net zoals de oliën deze vrij maken van verontreiniging.
• Vervang de gaslenzen en cups af en toe om de juiste afscherming te behouden.

Toepassingen van TIG-lassen van aluminium in de praktijk

TIG-lassen van aluminium is onmisbaar in industrieën waar esthetiek, sterkte en corrosiebestendigheid belangrijk zijn:

• Ruimtevaart: Structuurpanelen romp, steunen en brandstoftanks
• Auto- en motorsport: Intercooler leidingen, chassis, wielen
• Scheepswerktuigkunde: Aluminiumlegeringen, die corrosiebestendig zijn, als rompen, ladders en rails
• Medische apparatuur: Aluminium raamwerk dat wordt gebruikt in beeldvormings- en mobiliteitsapparatuur
• Lichtgewicht behuizingen: Beschermende behuizing, die behuizingen creëert die niet alleen technologie afdekken, maar ook een designelement toevoegen aan een elektronisch apparaat van de consument of industriële elektronische apparatuur.

Voor al deze toepassingen is het van het grootste belang om het juiste aluminium tig lasapparaat te kiezen en de vaardigheid om aluminium tig veilig en schoon te lassen onder de knie te krijgen.

Tips en trucs van experts

Professionals die hun vaardigheid in het TIG-lassen van aluminium willen verfijnen, kunnen de volgende geavanceerde tips in overweging nemen:

• Terugspoelen: Bij het lassen aan ingesloten buizen of dozen is het noodzakelijk om de buis of doos terug te spoelen met argon, omdat er anders inwendige oxidatie optreedt.
• Voorverwarmen: Het is handig bij dikke secties. Verwarm voor op 65-93°C (150-200°F) om de thermische schok te beperken en de fusie te verbeteren.
• Gebruik van het voetpedaal: Nauwkeurige regeling van de stroomsterkte in realtime maakt aanpassing mogelijk op basis van het gedrag van het lasbad - van vitaal belang voor kwetsbare aluminium lasonderdelen.
• Reinigen na het lassen: Verwijderen van roet en post-weld oxide, meestal op cosmetische lassen, met behulp van een roestvrijstalen borstel.

Conclusie

Het beheersen van TIG-lassen van aluminium is een belangrijke mijlpaal in de carrière van elke lasser. De ambachtelijke vaardigheid is perfect - het geeft de hoogste graad van controle en esthetisch uiterlijk van lassen, evenals de sterkste mechanische eigenschappen, maar het vereist een grondige kennis, detail en vaardigheid op topniveau van de vakman.

Van het voorbereiden van het basismetaal en het selecteren van het juiste aluminium tig lasapparaat tot het perfectioneren van de boogtechniek en het beheersen van defecten in tig gelaste aluminium verbindingen, dit proces stelt zelfs de besten voor een uitdaging. Wie echter consistent aluminium TIG kan lassen op een professioneel niveau, opent deuren naar veelgevraagde industrieën en functies in de precisieproductie.

Of je nu constructieframes, scheepsonderdelen of ingewikkelde behuizingen fabriceert, het vermogen om vol vertrouwen te werken met aluminium Het lassen van onderdelen met behulp van het TIG-proces blijft een gouden standaard in de moderne wereld. 

Veelgestelde vragen

1. Welke opstelling is het beste om aluminium tig te lassen?

Gebruik een AC TIG-machine met een hoge startfrequentie, 2% wolfraam met lanthanide en zuiver argongas. Zorg ervoor dat de boog strak en glad is voordat je gaat lassen.

2. Waarom is er porositeit in tig-gelast aluminium?

Vocht of verontreiniging is meestal de oorzaak van poreusheid. Reinig nooit met andere oplosmiddelen dan aceton en een roestvrijstalen borstel en bewaar plamuurstaven op een droge plaats.

3. Welke eigenschappen moet een aluminium tig lasapparaat hebben?

Zoek AC-balans, pulsmodus en hoogfrequente start. Deze eigenschappen zorgen voor beheersing van de hitte, boogstabiliteit en vermindering van defecten in aluminium.

4. Hoe kan ik zorgen voor sterke aluminium lasonderdelen?

Het juiste toevoegmetaal (zoals ER5356), reinigen, voorverwarmen waar nodig en de las na voltooiing controleren op volledige sterkte.