TI.03.14 Lasprocessen voor dunne plaat en buis.pdf - Induteq

More documents

Recommendations

Info

$M:\VM-publicaties\TI-07-38-Geautomatiseerd buigen ... - Induteq$

Door een lasdraad van de juiste samenstelling te kiezen,kan een las van de gewenste kwaliteit worden verkregen.Als principe voor toevoegmaterialen geldt dat de samenstellinggelijk is aan die van het te lassen materiaal. Erzijn redenen om af te wijken van dit principe. Een aantalredenen zijn: het basismateriaal is erg scheurgevoelig; het lastoevoegmateriaalmoet dan een hoger gehalte aan legeringelementenbevatten om scheurvrij te kunnen lassen. bepaalde elementen in het lastoevoegmateriaal verdampensterk in de boog. Het toevoegmateriaal moetdan een verhoogd gehalte aan deze elementen bevattenom een las met de vereiste samenstelling te krijgen. het basismateriaal heeft een bepaalde warmtebehandelingondergaan, waardoor de sterkte is opgevoerd.Het lastoevoegmateriaal moet nu door zijn samenstellingaan de sterkte-eisen van het basismateriaalkunnen voldoen. desoxidanten toevoegen om ongewenste invloedenvan het beschermgas te elimineren.Bij het lassen van materiaalcombinaties wordt meestalgekozen voor een lastoevoegmateriaal dat aangepast isaan de laagst gelegeerde van de twee. Een uitzonderingop deze regel is het lassen van een ongelegeerde staalsoortaan een roestvaste staalsoort. Voor deze combinatiegebruikt men een zogenaamde bufferlaag. Dit istoevoegmateriaal met een verhoogd gehalte aan legeringselementen,dat er voor zorgt dat ongewenste hardingsverschijnselenworden voorkomen.Normen en proceduresVoor classificering van het type toevoegmateriaal kanworden verwezen naar relevante Europese normen.Indien geen Europese norm voorhanden is, kan hier bijvoorbeeldde ISO-, DIN- of AWS-codering worden ingevuld.Teneinde misverstanden te voorkomen, moet bijvoorkeur goedgekeurd lastoevoegmateriaal worden gebruikt.Onder dit begrip wordt verstaan: een lastoevoegmateriaalof combinatie van lastoevoegmaterialen, datdoor een onafhankelijke beoordelaar of keuringsinstantieis beproefd en gecertificeerd.Procedures waarin de beheersing van de lastoevoegmaterialenwordt gespecificeerd, moeten door de fabrikantworden gemaakt, gebruikt en onderhouden. Uitgebreidetesten op charges lastoevoegmateriaal is slechts dannoodzakelijk, wanneer het contract dit vereist. Voorbeeldenvan beheersing van toevoegmaterialen zijn dievoor opslag, uitgifte en inname van het materiaal, waarbijveel aandacht dient te worden geschonken aan hetvoorkomen van vervuiling.Opslag van lasdradenDe eigenschappen van massieve lasdraden worden nietbeïnvloed door langdurige opslag, mits deze opslag geschiedtin de originele verpakkingen en bij een relatievevochtigheid van maximaal 60 % en een temperatuurvan 5°C. Na opslag onder afwijkende condities is eenperiodieke inspectie noodzakelijk. Soms is het noodzakelijkaangepaste maatregelen te treffen.11. Beschermen van het smeltbadHet smeltbad moet beschermd worden tegen invloedvan de omgevingslucht. Met name zuurstof, stikstof enwaterstof uit de omgevingslucht kunnen elk voor ongewensteproblemen zorgen, indien ze toe kunnen tredentot het lasbad.Vanuit de lastechniek zijn, afhankelijk van het lasproces,verschillende mogelijkheden om ervoor te zorgen, dat deomgevingslucht niet tot het smeltbad toe kan treden: toepassen van beschermgassen; toepassen van een beschermend poeder; combinaties van bovenstaande methoden; toepassen van een vacuüm.Met name het beschermen van het lasbad door middelvan een beschermgas is erg belangrijk. Binnen de Nederlandseindustrie maken de twee meest toegepaste booglasprocessenhet TIG- en MIG/MAG-lassen hiervan gebruik.Naast het beschermen van het lasmetaal tegende omgevingslucht heeft het beschermgas invloed opde processen in de boog, de druppelovergang, de reactiesin het smeltbad, de vorm van de inbranding in hetwerkstuk of moedermateriaal en de mechanische eigenschappenvan het lasmetaal.Er wordt gebruikgemaakt van inerte beschermgassen(reageren nergens mee) en actieve beschermgassen;afhankelijk van het gekozen lasproces en de te lassenmaterialen.Veel gebruikte inerte beschermgassen zijn argon (Ar),helium (He) of mengsels van argon en helium (Ar+He).Ten aanzien van de actieve beschermgassen is er eenheel scala aan gassen met als basis argon of helium entoevoegingen van verschillende percentages CO 2 , O 2 ,H 2 of combinaties hiervan.Het verdient aanbeveling de gassamenstelling en draadkeuzevolgens aanwijzingen van de fabrikant(en) op elkaarof te stemmen. Ook in verband met bepaalde goedkeuringendoor keurings- en kwalificatie-instanties is hetgewenst om de voorschriften op te volgen, in verbandmet acceptatie en geldigheidsgebieden.Vele beschermgassen zijn reukloos en/of smaakloos enniet giftig. Ze kunnen echter de ademlucht verdringenof door reactie(s) giftige verbindingen veroorzaken. Dusvoldoende ventileren bij het lassen is noodzakelijk.BackinggassenNaast het gebruik van beschermgassen om de buitenluchtuit de omgeving van het smeltbad weg te houden,is het voor sommige materialen ook noodzakelijk de onderkant(doorlassing) van het smeltbad te beschermen,waarvoor zogenaamde backinggassen worden gebruikt.Hiervoor kunnen zowel inerte als actieve gassen wordengebruikt, afhankelijk van de te lassen materialen. Eenveel toegepast backinggas voor met name roestvaststaal is een mengsel van stikstof met waterstof het zogenaamde‘formeergas’. Het gebruik van dit typebackinggas en alle andere waterstofhoudende backinggassenis af te raden voor staal, aluminium en koper.12. Mechaniseren van het lassenHet is aan te bevelen nooit direct van het handmatiglassen naar het gemechaniseerd lassen over te stappen,maar eerst kritisch te kijken naar de uitvoering van hetlassen, zoals dit nu plaatsvindt. Dit houdt in dat er eerstgeoptimaliseerd moet worden. Dit wil zeggen dat erkritisch moet worden gekeken naar aspecten ten aanzienvan de voorbewerking van de productonderdelen,de bereikbaarheid van de lassen, de positie waarin delassen moeten worden gelegd, de kwaliteit van de lasmallenen de logistiek rond het lassen.Hierna is het noodzakelijk eerst naar eenvoudige mechanisatievan het lassen te kijken. Dit kan in de vorm van hetgebruik van manipulatoren, lasbomen, laswagentjes, enz.Als dit onvoldoende rendement oplevert, dan kan, afhankelijkvan onder andere de seriegrootte, worden nagegaanof er specifieke productie-automaten moetenworden ontwikkeld (grote series), of dat er met lasrobotskan worden gewerkt (middelgrootte en kleineseries). Met name het lassen met robots is in de achterliggendejaren zeer sterk in omvang toegenomen.Een ding is duidelijk: een robot kan niet lassen, ondanksdat er met robots wordt gelast! Een robot is immersniets meer dan een bewegingsmanipulator, die geprogrammeerdkan worden.Een robot kan een lastoorts hanteren en een bewegingspatroonvolgen.6 Lasprocessen voor dunne plaat en buis
Als er hiernaast ook nog gebruik wordt gemaakt vaneen geavanceerde besturing, dan kunnen hierin de lasparametersworden ingebracht en kan de robot zelfseen lasnaad opzoeken en volgen. Het is verder mogelijkom gebruik te maken van zogenaamde lastabellen diehele serie voorgeprogrammeerde lasgegevens kunnenbevatten. Ondanks al deze zaken bezitten de huidigerobotsystemen geen enkele lastechnische kennis. Delastechnische kennis moet van de robotbediener/lasserkomen die de robot op de juiste plaatsen van goedelasparameters moet voorzien. Zonder deze ‘kennis’ isde robot niet in staat om een goede lasverbinding temaken. Er kan wel controle op het lasproces wordenuitgeoefend, maar ook hier krijgt de robot zijn informatieniet direct van het gedrag van het lasbad, maar vanbepaalde ingangssignalen. Het robotprogramma kanalleen nagaan of aan bepaalde voorwaarden wordtvoldaan of niet.Lasrobots werden in het begin voornamelijk gebruiktvoor het weerstandlassen (auto-industrie), zie figuur 4;al snel echter gevolgd door een reeks van de meest uiteenlopendetoepassingen.figuur 4 Lassen van de Audi A2 met robotsDe laatste jaren zijn het vooral de MIG/MAG-lasrobotsdie op grote schaal binnen de industrie worden ingezet.Dit is op zich niet verwonderlijk omdat het MIG/MAGlassenvan huis uit al een semi-automatisch lasprocesis, waarbij het toevoegmateriaal gemechaniseerd wordtaangevoerd. Hiernaast speelt het feit dat het gebruikvan het MIG/MAG-lassen nog steeds stijgende is binnende Nederlandse industrie. Dit is eveneens een belangrijkaspect, waarom juist dit proces voor robotfabrikantenen gebruikers zo interessant is. Met de huidige trendsbij het MIG/MAG-lassen, waaronder het gevulde draadlassen (meer rookontwikkeling) en het lassen met hogeneersmeltsnelheden (hoge fysieke belastbaarheid voorde lasser), is de verwachting dat het gebruik van robotsvoor het MIG/MAG-lassen alleen nog maar zal toenemen.Naast het MIG/MAG lassen met robots komen er ookmeer robots op de markt voor het TIG- en zelfs plasmalassen.Bij het TIG- of plasmalassen en in nog belangrijkeremate het laserlassen worden veel hogere eisengesteld aan de nauwkeurigheid van de robot. Toch wordenook deze processen gerobotiseerd toegepast; zij hetvoorlopig nog op een veel bescheidener schaal dan hetMIG/MAG-lassen. Het lassen met robots kan in principeworden uitgevoerd voor de volgende lasprocessen: puntlassen; MIG/MAG-lassen; TIG-lassen; plasmalassen; laserlassen (CO 2 en Nd:YAG, hoogvermogen diodelaser- HDL).In de auto-industrie is vooral belangstelling voor het laserlassen(Nd:YAG en diodelaser) gekoppeld aan robots.Het voordeel van de genoemde lasers is, dat de laserbundelvia een fiber van de laser naar de robot en uiteindelijknaar het werkstuk kan worden getransporteerd.Dit geeft de gebruiker een aanzienlijke vrijheid in hetprogrammeren van de robot. Nog een stap verder is hetgebruik van hybride systemen (combinatie van een gasbooglasprocesen een laser).Deze systemen staan echter nog in de kinderschoenen;de verwachting is echter dat dit soort systemen de komendejaren verder zal worden ontwikkeld.Robots zijn tegenwoordig uiterst betrouwbare productiemachinesen kunnen uitstekend bij seriematige productieworden ingezet. De steeds stringentere milieu-eisen,eisen vanuit de Arbo-wet, gewenste hogere productiesnelhedenen (het liefst) een lagere kostprijs zijn enkeleoverwegingen, waarom bedrijven meer en meer overgaanop de robotisering van het lassen. Bij een goedevoorbereiding en begeleiding zal dit meestal het verwachterendement opleveren. Risico’s zijn er natuurlijkook, maar deze kunnen voor een groot deel worden beperktdoor het opstellen van een goed Plan van Aanpaken een adequate uitvoering hiervan.13. Economische aspecten met betrekking tothet lassenVele factoren beïnvloeden de laskosten. Een groot aantalhiervan zijn soms moeilijk te benoemen. Hierna volgteen overzicht van kwantificeerbare kosten. Hierbij onderscheidenwij BLK - bruto laskosten en NLK - nettolaskosten. Naar de laatste kosten wordt in de praktijkwel goed gekeken, naar de eerste veel minder!De bruto laskosten (BLK) zijn opgebouwd uit:BLK = V + A + LNK + N + O + R + WV = Voorbewerkingskosten, inclusief markering,productgerichte uitsortering en de logistieke opslag,aanvoer naar de productielocatie (op tijd,juiste aantal, specifieke kwaliteit: vorm, toleranties,oppervlaktecondities, markering, enz).A = Aanbouwkosten, stellen, hechten, kraanhulp,voorverwarmen, kleine hulpmiddelen, (geen lasmallen,deze zijn projectgebonden en wordenapart afgeschreven), afscherming: tocht, UV enlnfrarood, lasdampafzuiging, verlichting, enz.LNK = Lassen en uitvoeringskosten van het proces,visuele inspectie, opstellen procedures;NORW= Nabewerken; als slijpen, schuren, borstelen.= Onderzoekskosten: formele in- of externe inspecteurs,röntgen-, US-, penetrantonderzoek,magnetisch onderzoek, enz., incl. vastlegging,foto’s, rapportage, afstemming, overleg, enz.= Reparatiekosten (% van het totaal), incl. herinspectieen administratieve afhandeling.= Warmtebehandelingen, gloeien, narichten, kalibrerenmaatvoering, enz.Binnen deze formule is de post NLK: de netto laskosten;deze kunnen als volgt worden berekend:NLK L × F ×=tarief/uurI× D×IDHierbij is:L = laslengte in cm;F = oppervlak van de lasdoorsnede in cm 2 ;tarief/uur = lasser, apparatuur, toevoegmateriaal;I = stroomsterkte in A (ampère);D = neersmelt in cm 3 /amp/uur;ID = aantal % inschakelduur.De inschakelduur is hierbij van essentieel belang, voorbeeldenhiervan zijn gegeven in tabel 3.Lasprocessen voor dunne plaat en buis 7
Page 2 and 3: figuur 1 Lasprocessen voor dunne pl
Page 4 and 5: figuur 3 Enige voorbeelden van lasd
Page 8 and 9: tabel 3procesInschakelduur van enke
Page 10 and 11: 10 Lasprocessen voor dunne plaat en
Page 12: AuteurDeze voorlichtingsbrochure is

TI.03.14 Lasprocessen voor dunne plaat en buis.pdf - Induteq

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?