Gecertificeerd TIG lassen
Tungsten Inert Gas (plasmalassen)
TIG lassen is een specifieke lastechniek. De naam is een afkorting en staat voor “Tungsten Inert Gas” en dankt zijn naam aan de Engelse naam voor wolfraam (tungsten) en het gebruik van een inert gas. TIG lassen is verwant aan het plasmalassen, dat verderop in deze pagina wordt behandeld.
Laskenmerken
TIG lassen behoort tot de categorie ‘elektrisch booglassen’. De techniek werkt met een niet-afsmeltende elektrode. Deze is gemaakt van wolfraam, waaraan soms kleine hoeveelheden andere stoffen worden toegevoegd om de kwaliteit van de lasboog te verbeteren. Het toevoegmateriaal wordt handmatig aan het smeltbad toegevoegd.
Bij het TIG lasproces wordt een constante stroomsterkte gebruikt (een zogenaamde vallende of verticale stroombron karakteristiek), in tegenstelling tot MIG / MAG lassen of OP lassen, hier wordt een constante spanning gebruikt (een vlakke of horizontale stroombron karakteristiek).
Bij TIG lassen wordt een stabiele plasmaboog opgebouwd tussen elektrode en werkstuk, waarbij deze elkaar nooit aanraken. Er kan gelast worden met gelijkspanning (dan is de elektrode altijd negatief, anders zou hij smelten) of met wisselspanning.
In tegenstelling tot MAG lassen wordt hier als beschermgas altijd een inert gas (edelgas) gebruikt, omdat andere gassen bij de zeer hoge temperaturen ontleden en reactieve stoffen geven die het materiaal aantasten.
Met TIG lassen kan een zeer hoge las kwaliteit bereikt worden. TIG lassen is een moeilijke vorm van lassen doordat in tegenstelling tot bij het lassen met beklede elektrode en het MIG / MAG lassen het toevoegmateriaal handmatig toegevoegd moet worden. Er zijn dus continue twee handen nodig.
Lasproces
Bij TIG lassen wordt de warmte verkregen door een plasma-boog te trekken tussen de wolfraamelektrode en het werkstuk. Doorgaans wordt de plasma-boog opgezet door een kortdurende hoogspanningsontlading. Vroeger ontbrak die voorziening bij goedkopere apparaten en moest de boog ontstoken worden door het werkstuk aan te strijken, wat als nadeel had dat beiden soms versmolten raakten en de las elektrode verontreinigd werd.
Doordat wolfraam een zeer hoge smelttemperatuur heeft (3410 °C) smelt de elektrode niet af. De temperatuur van de lasboog bereikt temperaturen van 14.000 °C en het smeltbad loopt op tot 6.000 à 7.000 °C, maar doordat de elektrode negatief is en door de koelende werking van het langsstromende beschermgas, heeft de elektrode slechts een derde van de temperatuur van het werkstuk.
Bij het lassen met wisselstroom, wordt de elektrode aanmerkelijk heter en blijft deze nog maar net beneden het smeltpunt. Bij TIG lassen met wisselstroom bestaat de elektrode uit zuiver wolfraam, omdat eventuele toevoegingen er bij die temperaturen uit zouden dampen.
Als beschermgas wordt meestal argon gebruikt, omdat dat het goedkoopste edelgas is en het ongeveer dezelfde dichtheid heeft als lucht. Dit heeft als voordeel dat argon niet stijgt of daalt. Voor een diepere inbranding, dus hogere boogspanning wordt helium als beschermgas gebruikt. Helium is echter duurder en de benodigde toevoersnelheid is ongeveer het dubbele van die van argon. Desgewenst kan een klein percentage waterstof aan het argon toegevoegd dit verlaagt de oppervlaktespanning van het smeltbad en geeft daardoor een mooi glad resultaat.
Metalen die bedekt worden met een oxidelaag zoals aluminium, aluminiumlegeringen, magnesiumlegeringen en aluminiumbrons worden met wisselstroom gelast. Andere metalen met gelijkstroom. De wisselstroom is nodig om te zorgen dat de beschermende oxidelaag van het object wordt ‘weg gestraald’. Nadeel hiervan is dat de wolfraam elektrode daardoor heter wordt en gedeeltelijk smelt, waardoor deze een ronde punt krijgt en een minder smalle las mogelijk is dan bij gelijkstroomlassen met een scherp geslepen elektrode-punt.
Doordat het werkstuk hoge temperaturen bereikt door het hete plasma en de lage werksnelheid, is er het risico dat de achterzijde van het werkstuk, als dat aan de lucht blootgesteld wordt, zo heet wordt dat daar verbranding optreedt. Om dit te voorkomen dient tijdens het lassen die zijde ook te worden beschermd met een beschermgas, dit heet een ‘backing gas’ of ‘formeergas’). De temperaturen zijn aan de achterzijde beduidend lager dus kan er worden gekozen voor een veel goedkoper beschermgas zoals CO2.
Voordelen
De voordelen van TIG lassen zijn:
- Zeer hoge laskwaliteit. De kans op insluitsels is nihil en de lasser heeft uitstekend zicht op het smeltbad. Alle lasparameters zijn onafhankelijk van elkaar te optimaliseren.
- Doordat toevoeging van materiaal handmatig gebeurt en onafhankelijk is van de plasmaboog, kan de toevoegsnelheid helemaal vrij bepaald worden. Eventueel kan er ook voor gekozen worden om niets toe te voegen en alleen twee onderdelen van het werkstuk aan elkaar te lassen.
- Het lasproces geeft geen spatten. Dit heeft als voordeel dat de lasser een zeer goed zicht heeft op het smeltbad, maar ook dat er geen lasspatten aan het werkstuk en de omgeving vast smelten.
- Er wordt geen of nauwelijks lasrook geproduceerd. Het is dus een vrij schoon proces.
- Er kan in alle posities gelast worden.
- Alle smeltbare metalen kunnen met dit proces gelast worden
Nadelen
De nadelen van TIG lassen zijn:
- Het is een relatief langzaam lasproces. Het is daarom minder geschikt voor werkzaamheden waarbij productietijd van belang is of bij dikke lasnaden.
- Relatief duur vanwege het gebruik van edelgassen, de lage lassnelheid en omdat er nogal wat regelelektronica nodig is.
- Door de zeer grote warmte-inbreng is er een groot risico op kromtrekken van het werkstuk. Het vergt kennis en ervaring van de lasser om hiermee om te gaan.