Aluminium lassen met de Friction Stir Welding techniek
Friction Stir Welding biedt met haar unieke eigenschappen interessante mogelijkheden voor veel uiteenlopende toepassingen. In dit blog gaan we hier dieper op in.
Wat is Friction Stir Welding?
Friction Stir Welding is een lastechniek die wrijvingswarmte gebruikt om metalen componenten met elkaar te verbinden. Deze wrijvingswarmte wordt gecreëerd door een roterende metalen pin. De roterende beweging van deze metalen pin verwarmt het materiaal waardoor het week wordt en in elkaar kan overvloeien. Sinds 1997 wordt de FSW techniek door Hydro commercieel aangeboden.
De laatste jaren gaan de ontwikkelingen snel waardoor met FSW een geheel nieuw toepassingsgebied voor metallische verbindingen wordt betreden. Zo wordt de techniek nu vooral toegepast op aluminium componenten maar inmiddels zijn ook verbindingen met andere metalen mogelijk.
Enkele kenmerken van Friction Stir Welding ten opzichte van conventioneel lassen van aluminium zijn:
- Hoge reproduceerbaarheid door vaste machineparameters.
- Geen toevoegingen van warmte, stroom en andere materialen.
- Reiniging vooraf niet noodzakelijk.
- Nabewerkingen zijn eveneens niet noodzakelijk.
- Nagenoeg geen verlies van materiaaleigenschappen.
- Milieuvriendelijk, geen schadelijke gassen.
- Geen tot weinig vervorming tijdens of na het lassen.
Voordelen van Friction Stir Welding
FSW biedt de mogelijkheid om componenten te realiseren met functionaliteiten die voorheen onmogelijk geproduceerd konden worden. Indien FSW als verbindingstechniek wordt overwogen, is het niet verstandig om verder te denken vanuit een reeds bestaande oplossing.
De beste resultaten zijn gerealiseerd bij volledig nieuw ontworpen componenten waarbij intelligent is geconstrueerd en gedacht is vanuit de FSW techniek. Deze ontwerpen hebben de functionaliteiten die 2 of meerdere losse componenten bevatten, succesvol samengevoegd in 1 samengesteld component met nieuwe eigenschappen. Naast het creëeren van nieuwe, voorheen onmogelijke, eigenschappen is er ook voordeel te behalen in de bijkomende kosten. Denk hierbij aan:
- Hogere mechanische eigenschappen ten opzichte van een conventionele MIG/TIG las.
- Geen investeringen in MIG/TIG apparatuur.
- Aantrekken van gespecialiseerde lassers is niet nodig.
- Geen schadelijk uitstoot en bijkomende mileuzorg.
- Besparing op assemblagetijd en FTE's die deze activiteiten uitvoeren.
- Door samenvoeging van meerdere kleinere profielen zijn nauwere toleranties haalbaar.
Type lassen
Met de FSW techniek is het mogelijk om twee componenten die tegen elkaar gelegd worden te verbinden, maar ook delen die elkaar overlappen kunnen worden verbonden. Daarnaast is het mogelijk om T-stukken te lassen en hoekverbindingen te realiseren. De maximale dikte van het het te lassen materiaal is op dit moment 12mm. Ontwikkelingen zijn gaande om componenten met een dikkere wanddikte met elkaar te verbinden.
Enkele vuistregels voor aluminium lassen met FSW
Indien een aluminium profiel wordt ontworpen waarbij de FSW techniek wordt toegepast, moet rekening worden gehouden met de volgende vuistregels:
- Relatief hoge gereedschapskosten ten behoeve van opspanning.
- Lage proceskosten.
- Grote krachten op het te lassen object.
- Las moet aan de achterzijde ondersteund kunnen worden.
- De te lassen componenten moeten zonder tussenruimte aan elkaar kunnen worden gelegd.
- Zeer economisch, wanddiktes tot 12mm kunnen in één lasbeweging homogeen gemaakt worden.
Indien u vragen heeft over de specifieke toepassingen mogelijkheden van FSW in uw product, zijn wij altijd bereid om samen met u te kijken naar de voordelen die de FSW techniek te bieden heeft voor uw product en productieproces.
