Laserlassen: hoe kiest u uw beschermgas?

Het kiezen van het juiste hulpgas voor laserlassen is een van de belangrijkste beslissingen die u neemt, maar het wordt vaak verkeerd begrepen. Heeft u zich ooit afgevraagd waarom een ​​ogenschijnlijk perfecte laserlas onder spanning faalde? Het antwoord zit misschien in de lucht... of liever gezegd, in het specifieke gas dat u gebruikte om de las af te schermen.

Dit gas, ook wel beschermgas genoemd voor laserlassen, is niet zomaar een optionele toevoeging; het is een fundamenteel onderdeel van het proces. Het vervult drie niet-onderhandelbare taken die direct de kwaliteit, sterkte en het uiterlijk van uw eindproduct bepalen.

Het beschermt de las:Het hulpgas creëert een beschermende bel rond het gesmolten metaal en beschermt het tegen atmosferische gassen zoals zuurstof en stikstof. Zonder deze bescherming ontstaan ​​er catastrofale defecten zoals oxidatie (een zwakke, verkleurde las) en porositeit (kleine belletjes die de sterkte in gevaar brengen).

Het garandeert volledige laserkracht:Wanneer de laser het metaal raakt, kan er een "plasmawolk" ontstaan. Deze wolk kan de energie van de laser blokkeren en verstrooien, wat leidt tot ondiepe, zwakke lassen. Het juiste gas blaast dit plasma weg, zodat het volledige vermogen van uw laser het werkstuk bereikt.

Het beschermt uw apparatuur:De gasstroom voorkomt bovendien dat metaaldamp en -spatten opvliegen en de dure focuslens in uw laserkop verontreinigen. Zo bespaart u uzelf kostbare stilstand en reparaties.

Het kiezen van een beschermgas voor laserlassen: de belangrijkste kandidaten

Uw gaskeuze komt neer op drie hoofdspelers: argon, stikstof en helium. Zie ze als verschillende specialisten die u voor een klus zou inhuren. Elk heeft unieke sterke en zwakke punten en ideale toepassingen.

Argon (Ar): De betrouwbare allrounder

Argon is het werkpaard van de laswereld. Het is een inert gas, wat betekent dat het niet reageert met het smeltbad. Het is ook zwaarder dan lucht, waardoor het een uitstekende, stabiele afscherming biedt zonder dat er extreem hoge stroomsnelheden nodig zijn.

Het beste voor:Een enorm scala aan materialen, waaronder aluminium, roestvrij staal en vooral reactieve metalen zoals titanium. Argonlaserlassen is dé keuze voor fiberlasers omdat het een schone, heldere en gladde lasafwerking oplevert.

Belangrijke overweging:Het heeft een laag ionisatiepotentieel. Bij zeer krachtige CO₂-lasers kan het bijdragen aan plasmavorming, maar voor de meeste moderne fiberlasertoepassingen is het de perfecte keuze.

Stikstof (N₂): de kosteneffectieve uitvoerder

Stikstof is de budgetvriendelijke optie, maar laat u niet misleiden door de lagere prijs. In de juiste toepassing is het niet alleen een schild; het is een actieve deelnemer die de las daadwerkelijk kan verbeteren.

Het beste voor:Bepaalde soorten roestvrij staal. Het gebruik van stikstof voor laserlassen van roestvrij staal kan dienen als legeringsmiddel en de interne structuur van het metaal stabiliseren om de mechanische sterkte en corrosiebestendigheid te verbeteren.

Belangrijke overweging:Stikstof is een reactief gas. Het gebruik ervan op het verkeerde materiaal, zoals titanium of sommige koolstofstaalsoorten, is een recept voor een ramp. Het reageert met het metaal en veroorzaakt ernstige verbrossing, wat kan leiden tot een las die kan scheuren en breken.

Helium (He): De specialist in hoge prestaties

Helium is de dure superster. Het heeft een zeer hoge thermische geleidbaarheid en een ongelooflijk hoog ionisatiepotentieel, waardoor het de onbetwiste kampioen is in plasma-onderdrukking.

Het beste voor:Diep penetratielassen in dikke of sterk geleidende materialen zoals aluminium en koper. Het is ook de beste keuze voor krachtige CO₂-lasers, die zeer gevoelig zijn voor plasmavorming.

Belangrijke overweging:Kosten. Helium is duur en omdat het zo licht is, zijn er hoge stroomsnelheden nodig om voldoende afscherming te verkrijgen, wat de operationele kosten verder verhoogt.

Snelle referentie gasvergelijking

Praktische selectie van laserlasgas: gas afstemmen op metaal

Theorie is leuk, maar hoe pas je die toe? Hier is een duidelijke handleiding voor de meest voorkomende materialen.

Lassen van roestvrij staal

U heeft hier twee uitstekende keuzes. Voor austenitisch en duplex roestvast staal is stikstof of een stikstof-argonmengsel vaak de beste keuze. Het verbetert de microstructuur en verhoogt de sterkte van de las. Als uw prioriteit een perfect schone, glanzende afwerking zonder chemische interactie is, is pure argon de beste keuze.

Aluminium lassen

Aluminium is lastig omdat het zo snel warmte afgeeft. Voor de meeste toepassingen is pure argon de standaardkeuze vanwege de fantastische afscherming. Als u echter dikkere secties last (meer dan 3-4 mm), is een argon-heliummengsel een echte doorbraak. Het helium zorgt voor de extra thermische kracht die nodig is voor een diepe, consistente penetratie.

Titanium lassen

Er is maar één regel voor het lassen van titanium: gebruik argon met een hoge zuiverheidsgraad. Gebruik nooit stikstof of een gasmengsel dat reactieve gassen bevat. Stikstof reageert met titanium, waardoor titaniumnitriden ontstaan ​​die de las ongelooflijk bros en gedoemd zijn te falen. Uitgebreide afscherming met sleep- en hulpgas is ook verplicht om het koelmetaal te beschermen tegen contact met de lucht.

Deskundige tip:Mensen proberen vaak geld te besparen door hun gasstroom te verlagen, maar dit is een klassieke fout. De kosten van één mislukte las door oxidatie wegen veel zwaarder dan de kosten van het gebruik van de juiste hoeveelheid beschermgas. Begin altijd met de aanbevolen stroomsnelheid voor uw toepassing en pas deze aan.

Problemen met veelvoorkomende laserlasdefecten oplossen

Als u problemen constateert bij uw lassen, is het hulpgas een van de eerste zaken die u moet onderzoeken.

Oxidatie en verkleuring:Dit is het meest voor de hand liggende teken van slechte afscherming. Uw gas beschermt de las niet tegen zuurstof. De oplossing is meestal om de gasstroom te verhogen of uw mondstuk en gastoevoersysteem te controleren op lekken of verstoppingen.

Porositeit (gasbellen):Dit defect verzwakt de las van binnenuit. Het kan worden veroorzaakt door een te lage stroomsnelheid (onvoldoende bescherming) of een te hoge stroomsnelheid, waardoor turbulentie kan ontstaan ​​en lucht in het smeltbad kan worden gezogen.

Inconsistente penetratie:Als de lasdiepte overal varieert, kan het zijn dat plasma de laser blokkeert. Dit komt vaak voor bij CO₂ lasers. De oplossing is om over te schakelen op een gas met betere plasma-onderdrukking, zoals helium of een helium-argonmengsel.

Geavanceerde onderwerpen: gasmengsels en lasertypen

De kracht van strategische mixen

Soms is één gas niet voldoende. Gasmengsels worden gebruikt om het "beste van twee werelden" te krijgen.

Argon-Helium (Ar/He):Combineert de uitstekende afscherming van argon met de hoge hitte- en plasmaonderdrukking van helium. Perfect voor diepe lassen in aluminium.

Argon-waterstof (Ar/H₂):Een kleine hoeveelheid waterstof (1-5%) kan als een "reductiemiddel" op roestvrij staal werken, waarbij verdwaalde zuurstof wordt weggevangen en een nog helderdere, schonere lasrups ontstaat.

CO₂ versusVezel: De juiste laser kiezen

CO₂-lasers:Ze zijn zeer gevoelig voor plasmavorming. Daarom wordt duur helium zo veel gebruikt in hoogvermogen CO2-reactoren.₂ toepassingen.

Vezellasers:Ze zijn veel minder gevoelig voor plasmaproblemen. Dit fantastische voordeel stelt u in staat om voor de overgrote meerderheid van de taken kosteneffectievere gassen zoals argon en stikstof te gebruiken zonder dat dit ten koste gaat van de prestaties.

De kern van de zaak

Het kiezen van een hulpgas voor laserlassen is een cruciale procesparameter, geen bijzaak. Door de kernfuncties van afscherming, bescherming van uw optica en plasmabeheersing te begrijpen, kunt u een weloverwogen keuze maken. Stem het gas altijd af op het materiaal en de specifieke eisen van uw toepassing.

Klaar om uw laserlasproces te optimaliseren en gasgerelateerde defecten te elimineren? Bekijk uw huidige gaskeuze aan de hand van deze richtlijnen en kijk of een eenvoudige verandering kan leiden tot een aanzienlijke verbetering van kwaliteit en efficiëntie.