Het lassen van aluminium kan lastig zijn. Het heeft een hoge thermische geleidbaarheid, een laag smeltpunt en een oxidelaag, waardoor smelten moeilijker is. Deze factoren veroorzaken vervorming, poreusheid en zwakke verbindingen als het slecht wordt gedaan. Laserlassen biedt een oplossing. Het levert nauwkeurige lassen met weinig vervorming en minimaliseert defecten, zelfs met de uitdagende eigenschappen van aluminium. Als u weet hoe het werkt, kunt u betere en snellere resultaten behalen.
Laserlassen kan de sterkte van onderdelen verbeteren, nabewerking verminderen en de productie versnellen. Laten we het stap voor stap bekijken.
Wat is aluminium laseren?
Bij het laserlassen van aluminium worden aluminium stukken gesmolten en verbonden met een gefocuste laserstraal. De hitte wordt geconcentreerd in een klein gebied, waardoor een smalle, diepe las ontstaat. Afschermgas, vaak argon of helium, beschermt het gesmolten metaal tegen luchtvervuiling. Dit proces werkt goed voor zowel dunne platen als dikkere secties en geeft consistente en herhaalbare resultaten.
Waarom aluminium speciale zorg nodig heeft bij het lassen?
Aluminium geleidt warmte snel, waardoor het moeilijker te controleren is tijdens het lassen. Zonder de juiste controle kan de las niet volledig doordringen of kan de warmte-beïnvloede zone te breed worden. De oxidelaag op aluminium heeft een hoger smeltpunt dan het basismetaal, dus het oppervlak reinigen voor het lassen is essentieel.
Aluminium zet ook meer uit dan staal bij verhitting, waardoor het risico op vervorming toeneemt. Deze eigenschappen betekenen dat het lasproces een nauwkeurige warmtebeheersing en goede voorbereiding vereist om sterke, foutloze verbindingen te garanderen.
Eigenschappen van aluminium die van invloed zijn op laserlassen
De fysische eigenschappen van aluminium hebben een directe invloed op hoe het reageert op laserlassen. Kennis van deze factoren helpt bij het instellen van de juiste parameters voor schone en sterke lassen.
Hoge thermische geleidbaarheid
Aluminium voert warmte snel door het basismetaal en trekt warmte weg van het smeltbad. Als het smeltbad te snel krimpt, verliest het zijn inbranding, wat vaak leidt tot een gebrek aan smelting of een brede warmte-beïnvloede zone.
Om dit tegen te gaan, moet je een strakke passing gebruiken en de rijsnelheid constant houden. Een hogere vermogensdichtheid helpt om de penetratie te behouden. Kortere interactietijden verminderen de warmteverspreiding. Steunbalken en solide opspannen houden de onderdelen stabiel en vlak tijdens het lassen.
Vorming oxidelaag
Aluminium vormt binnen enkele seconden na blootstelling aan lucht een oxidelaag. Deze film smelt bij een veel hogere temperatuur dan het basismetaal. Het kan de smelt blokkeren en gas vasthouden als het achterblijft, wat leidt tot porositeit en zwakkere lassen.
Verwijder oxides voor het lassen door afvegen met oplosmiddel, borstelen met roestvrij staaldraad of licht schuren. Houd oppervlakken droog na het reinigen. Begin snel met lassen om de kans op nieuwe oxidevorming te verkleinen.
Reflectie en de invloed ervan op laserabsorptie
Koud aluminium reflecteert veel van de inkomende laserenergie. De warmtekoppeling kan in het begin slecht zijn, wat sputteren en ongelijkmatige inbranding veroorzaakt. Naarmate het oppervlak warmer wordt, verbetert de absorptie en wordt de las stabieler.
Het oppervlak schoon en licht mat houden kan de absorptie verbeteren. Een scherpere laserfocus verhoogt de energiedichtheid. Groene of blauwe laserbronnen werken beter met sommige kwaliteiten en kunnen een groter en betrouwbaarder procesvenster bieden.
Aluminium lassen met een laser: De onderverdeling van het proces
Het laserlassen van aluminium volgt een vaste volgorde om schone, sterke verbindingen te maken. Elke stap richt zich op de juiste voorbereiding, de juiste parameterinstellingen en volledige bescherming van het smeltbad.
Bereid eerst het werkgebied voor en reinig de aluminium oppervlakken. Verwijder oxidelaag, vuil en olie. Deze stap helpt poreusheid en slecht smelten voorkomen. Zet de onderdelen vast met stabiele opspanningen zodat ze niet verschuiven tijdens het lassen.
Stel vervolgens de laserparameters in. Stel het vermogen, de focuspositie, de bewegingssnelheid en de beschermgasstroom in voor de materiaaldikte en -soort. Gebruik hoogzuiver argon of helium als afscherming. Houd de gasdekking constant van begin tot eind.
Begin dan met lassen. De laserstraal smelt de verbindingsranden en vormt een smeltbad. Afschermgas beschermt het smeltbad tegen lucht totdat het stolt. Zorg voor een constante rijsnelheid en een nauwkeurige uitlijning voor een gelijkmatige inbranding.
Laat tot slot de las afkoelen terwijl het beschermgas blijft stromen. Dit voorkomt oxidatie voordat de las volledig is gestold. Inspecteer de las na afkoeling visueel. Voer indien nodig testen uit om de sterkte te controleren en defecten op te sporen.
Voordelen van aluminium laserlassen
Laserlassen heeft verschillende voordelen, waardoor het een goede keuze is voor veel aluminium toepassingen. Deze voordelen verbeteren de kwaliteit, verminderen nabewerkingen en verkorten levertijden.
Hoge precisie en minimale warmtevervorming
De laserstraal zet warmte op een heel klein punt, waardoor de warmte-beïnvloede zone klein blijft en vervorming beperkt wordt. Onderdelen behouden hun vorm, zelfs bij dunne secties of nauwe toleranties.
Sterke en consistente lassen
Als de instellingen juist zijn, geeft het proces diepe penetratie en volledige versmelting. De laskwaliteit blijft constant van begin tot eind, zelfs bij lange productieruns. Dit vermindert zwakke plekken en maakt de prestaties voorspelbaarder.
In staat om dunne en complexe onderdelen te lassen
Een strakke warmteregeling maakt het lassen van kwetsbaar aluminium mogelijk zonder doorbranden. De smalle bundel kan ook complexe verbindingsvormen en krappe hoeken bereiken die moeilijk te bereiken zijn met andere lasmethoden.
Snellere productiesnelheden voor projecten met hoge volumes
Laserlassen kan snel werken, vooral met geautomatiseerde systemen. Dit maakt laserlassen zeer geschikt voor volumeklussen waarbij snelheid en herhaalbaarheid belangrijk zijn. Minder schoonmaakwerk na het lassen helpt ook om de totale productietijd te verkorten.
De juiste laserbron voor aluminium kiezen
De juiste laserbron is essentieel voor het verkrijgen van schone en sterke aluminium lassen. Elk type heeft zijn eigen sterke punten en beste toepassingen.
Vezellasers
Vezellasers hebben een hoge straalkwaliteit en een uitstekende energie-efficiëntie. Ze werken goed voor dun tot middel dik aluminium. Hun kortere golflengte verbetert de absorptie in vergelijking met CO₂-lasers. Fiber lasers zijn ook gemakkelijk in te passen in geautomatiseerde systemen, waardoor ze een veelgebruikte keuze zijn voor massaproductie.
CO₂ Lasers
CO₂ lasers hebben een langere golflengte en koud aluminium reflecteert meer van dit licht. Dit maakt het starten van de las moeilijker. Ze kunnen nog steeds effectief zijn voor dikkere secties als voorverwarming of oppervlaktebehandeling wordt gebruikt. CO₂ lasers worden vaak gekozen voor grotere onderdelen met een goede toegang tot het lasgebied.
Schijflasers
Schijflasers bieden een hoge straalkwaliteit met een stabiel uitgangsvermogen. Ze absorberen goed op aluminium en werken voor zowel dunne als dikke materialen. Door hun stabiele prestaties over lange productieruns zijn ze betrouwbaar voor jobs die een constante kwaliteit vereisen.
Procesparameters voor optimale resultaten
Sterke, foutloze aluminium lassen zijn afhankelijk van de juiste procesinstellingen. Zelfs kleine veranderingen in deze instellingen kunnen de laskwaliteit en -consistentie merkbaar beïnvloeden.
Laservermogen en Spot Size
Het laservermogen moet overeenkomen met de materiaaldikte. Het lassen van een aluminium plaat van 2 mm gaat bijvoorbeeld vaak goed met een vermogen van ongeveer 3 kW. Dikkere secties, zoals 5 mm, kunnen meer dan 5-6 kW nodig hebben. Te weinig vermogen kan onderdelen ongesmolten laten, terwijl te veel vermogen spatten of vervorming kan veroorzaken.
Spotgroottes tussen 0,3 en 0,6 mm zijn standaard. Een kleinere spot verhoogt de energiedichtheid en penetratie, maar kan ook het risico op doorbranden verhogen op platen met een dikte van minder dan 1 mm.
Rijsnelheid en scherpstelpositie
De rijsnelheid beïnvloedt hoe diep de las doordringt en de vorm van de lasrups. Dunne platen, rond 1-2 mm, kunnen vaak zuiver gelast worden met 3-5 m/min. Voor dikkere platen kan een lagere snelheid, rond 1-2 m/min, nodig zijn om volledig te smelten.
Voor de meeste aluminium lassen wordt de focus op of iets onder het oppervlak gezet - ongeveer 0,1-0,2 mm. Dit helpt om het smeltbad stabiel te houden en ondersteunt een sterke lasvorming.
Type schermgas en stroomsnelheid
Hoogzuiver argon (99,999%) is het meest gebruikte beschermgas omdat het kosteneffectief is en goed werkt. Helium wordt soms gebruikt voor dikker aluminium omdat het dieper doordringt, maar het kost een paar keer meer dan argon.
Gasstromen variëren meestal van 15-25 L/min voor argon en 20-30 L/min voor helium. Het belangrijkste is om een constante stroom te houden die het lasbad bedekt tot het afkoelt, zonder turbulentie te creëren die lucht in de las kan trekken.
Toepassingen van lasergelast aluminium
Lasergelast aluminium wordt gebruikt in veel industrieën die sterkte, een laag gewicht en nette lassen nodig hebben. Het snelle en nauwkeurige proces maakt het een goede keuze voor veel onderdelen.
Auto-onderdelen en behuizingen voor EV-batterijen
In auto's en elektrische voertuigen helpt aluminium het gewicht te verlagen en het energieverbruik te verbeteren. Laserlassen verbindt batterijbehuizingencarrosseriepanelen, ophangingsonderdelen en framesteunen. De lassen blijven sterk en veroorzaken weinig vervorming.
Structuren en panelen voor de ruimtevaart
Onderdelen voor de ruimtevaart moeten licht en sterk zijn. Laserlassen wordt gebruikt voor romppanelen, binnenframes en onderdelen van het brandstofsysteem. Het proces houdt de afmetingen nauwkeurig en vermindert extra werk na het lassen.
Elektronica en consumentenproducten
In elektronica, aluminium behuizingen en koellichamen hebben schone en nauwkeurige lassen nodig. Laserlassen beperkt de hitte zodat naburige onderdelen veilig blijven. Het wordt ook gebruikt voor huishoudelijke apparaten, sportuitrusting en gereedschap.
Mariene en offshore constructies
In de scheepvaart is aluminium bestand tegen roest door zout water terwijl het gewicht laag blijft. Laserlassen wordt gebruikt voor bootrompen, dekbeslag en onderwaterbehuizingen. De lassen blijven sterk, zelfs in ruwe zeeomstandigheden.
Conclusie
Laserlassen van aluminium levert nauwkeurige, schone en sterke verbindingen met minimale vervorming. Het werkt voor dunne platen, dikke secties en complexe vormen in vele industrieën. Door de warmte, afscherming en bundelfocus te regelen, kunnen fabrikanten consistente resultaten van hoge kwaliteit behalen die herbewerking verminderen en de productie versnellen.
Als je betrouwbare oplossingen voor het lassen van aluminium nodig hebt, kunnen we precisielaserlasdiensten op maat van je project leveren. Neem vandaag nog contact met ons op om uw vereisten te bespreken en deskundige ondersteuning te krijgen voor uw productiebehoeften.
Hey, ik ben Kevin Lee
De afgelopen 10 jaar heb ik me verdiept in verschillende vormen van plaatbewerking en ik deel hier de coole inzichten die ik heb opgedaan in verschillende werkplaatsen.
Neem contact op
Kevin Lee
Ik heb meer dan tien jaar professionele ervaring in plaatbewerking, gespecialiseerd in lasersnijden, buigen, lassen en oppervlaktebehandelingstechnieken. Als technisch directeur bij Shengen zet ik me in om complexe productie-uitdagingen op te lossen en innovatie en kwaliteit in elk project te stimuleren.
