5 Laser Welding Quality Problems & Solutions

5 Kwaliteitsproblemen en oplossingen bij laserlassen

Verschillende situaties komen aan bod bij laserlassen.

Laserlassen biedt diverse voordelen, zoals een hoog rendement, hoge precisie, een uitstekend lasresultaat, eenvoudige automatische integratie en een brede toepassing in verschillende industrieën. Het speelt een cruciale rol in de industriële productie en fabricage van metaal, onder andere in de militaire, medische, ruimtevaart-, 3C-auto-onderdelen-, plaatbewerkings-, duurzame energie- en sanitairindustrie.

Elke lasmethode zal echter, als de principes en technologie ervan niet volledig beheerst worden, bepaalde defecten of gebrekkige producten opleveren. Laserlassen is hierop geen uitzondering. Alleen door deze defecten goed te begrijpen en te leren hoe ze te voorkomen, kan de waarde van laserlassen optimaal benut worden en kunnen producten met een fraai uiterlijk en goede kwaliteit worden vervaardigd. Ingenieurs hebben op basis van jarenlange ervaring een aantal veelvoorkomende lasdefecten en de bijbehorende oplossingen samengevat, ter referentie voor collega's in de branche!

1. Scheuren

De scheuren die ontstaan bij lasercontinulassen zijn voornamelijk hete scheuren, zoals kristallisatiescheuren, smeltscheuren, enzovoort. De voornaamste oorzaak hiervan is dat de las een grote krimpkracht genereert voordat de volledige stolling plaatsvindt. Door gebruik te maken van een draadaanvoer of door het metaalwerkstuk voor te verwarmen, kunnen de scheuren die tijdens het laserlassen ontstaan, worden verminderd of geëlimineerd.

2. Poriën in de las

Porositeit is een veelvoorkomend defect bij laserlassen. De smeltbaden bij laserlassen zijn doorgaans diep en smal, en metalen geleiden de warmte normaal gesproken zeer goed en supersnel. Het gas dat in het smeltbad ontstaat, heeft onvoldoende tijd om te ontsnappen voordat het metaal afkoelt. Dit leidt gemakkelijk tot de vorming van poriën. Omdat het verhittingsgebied bij laserlassen echter klein is, koelt het metaal zeer snel af, waardoor de resulterende porositeit bij laserlassen over het algemeen kleiner is dan bij traditioneel smeltlassen. Het reinigen van het werkstukoppervlak vóór het lassen kan de neiging tot porievorming verminderen, en ook de richting van de blaasbeweging heeft invloed op de vorming van poriën.

3. De spetter

Als je het metalen werkstuk te snel last, krijgt het vloeibare metaal achter het gat, dat naar het midden van de las wijst, geen tijd om zich te herverdelen. Het stolt aan beide zijden van de las en er ontstaat een lasnaad. Wanneer de opening tussen twee werkstukken te groot is, is er onvoldoende gesmolten metaal beschikbaar voor afdichting, waardoor er ook lasnaden ontstaan. In de eindfase van het laserlassen kan een te snelle afname van de energie ertoe leiden dat het gat instort en soortgelijke lasfouten veroorzaakt. Een betere balans tussen vermogen en bewegingssnelheid bij het laserlassen kan het ontstaan van lasnaden voorkomen.

4. Ondersneden

De spatten die bij laserlassen ontstaan, hebben een ernstige invloed op de kwaliteit van het lasoppervlak en kunnen de lens vervuilen en beschadigen. De hoeveelheid spatten is direct gerelateerd aan de vermogensdichtheid en kan worden verminderd door de lasenergie op de juiste manier te verlagen. Als de penetratie onvoldoende is, kan de lassnelheid worden verlaagd.

5. Het instorten van het smeltbad

Bij een lage lassnelheid is het smeltbad groot en breed, neemt de hoeveelheid gesmolten metaal toe en is het moeilijk om de oppervlaktespanning van het zware vloeibare metaal te handhaven. Hierdoor zal het midden van de las inzakken, wat leidt tot instorting en putjes. In dat geval is het noodzakelijk om de energiedichtheid op passende wijze te verlagen om instorting van het smeltbad te voorkomen.