Magnetisch puls lassen - nieuw, maar onbekend

11 juni 2007

BIL start onderzoeksproject

Het magnetisch puls lassen is een nieuw innovatief maar nog vrijwel onbekend lasproces. Het Belgisch Instituut voor Lastechniek (NIL) in Brussel start daarom met een onderzoeksproject om de voordelen van deze techniek voor de industrie aan te tonen. Lasbedrijven kunnen hier aan meedoen.

Het magnetisch puls lasproces is een solid-state lasproces; er treedt geen smelten van het materiaal op. Het proces kan gebruikt worden voor het verbinden en opkrimpen van buisvormige producten in de overlap-configuratie. De eerste ontwikkelingen betroffen buisverbindingen aluminium-staal aluminium-koper en aluminium-aluminium koper-staal en koper-koper.

Hoge energiestroom
Bij het magnetisch puls lassen wordt een spoel over de te lassen werkstukken geplaatst maar maakt daar geen contact mee. Tijdens de lascyclus wordt een zeer grote hoeveelheid energie vrijgegeven in een zeer korte tijd. De hoge energiestroom loopt door de spoel en deze stroomontlading induceert wervelstromen in het uitwendige werkstuk. Beide stromen induceren magnetische velden die elkaar tegenwerken. De afstoting tussen beide magneetvelden ontwikkelt een kracht die het uitwendige werkstuk met grote snelheid verplaatst in de richting van het inwendige werkstuk. Dit resulteert in blijvende vervorming zonder terugveren van het werkstuk.
Het eigenlijke proces duurt niet langer dan 100 microseconden. Geen beschermgassen toevoegmaterialen of andere hulpmaterialen zijn nodig. Het magnetic pulse lasproces is een ‘koud’ lasproces de materialen worden niet warmer dan 30°C. Hierdoor wordt geen warmte-beïnvloede zone gecreëerd en verliest het materiaal zijn eigenschappen niet.
Mogelijke materiaalcombinaties zijn volgens het BIL: aluminium aan aluminium aluminium aan koper aluminium aan magnesium aluminium aan titanium koper aan koper koper aan staal koper aan brons nikkel aan titanium  nikkel aan nikkel en staal aan staal.

Kennisopbouw
Het onderzoekscentrum van het BIL wil deze lastechniek verder bestuderen. Het onderzoek zal zich in eerste instantie richten op kennisopbouw omtrent het proces. Koen Faes van het BIL-onderzoekscentrum noemt de lastechniek veelbelovend: “Dit procédé laat immers toe een hele range van materialen te verbinden op een snellere foutloze en dus een meer kostengunstige manier. Momenteel heeft men in België geen industriële ervaring met dit lasproces. Voordat dit proces in de industrie kan worden geïntroduceerd is het noodzakelijk dat de mogelijke voordelen en beperkingen goed gekend zijn voor de beoogde toepassingen.”
Deelnemende bedrijven zullen volgens Faes inzicht krijgen in de mogelijkheden van dit nieuwe lasproces. Zij zullen in staat zijn een inschatting te maken of deze lasprocessen inzetbaar zijn voor hun specifieke toepassing rekening houdend met de te verwachten eigenschappen van de lassen de nodige investeringen de rendementsverhoging ten opzichte van de huidige toegepaste techniek en de betrouwbaarheid van het proces.”

Bij het magnetisch puls lassen wordt een spoel over de te lassen werkstukken geplaatst maar maakt daar geen contact mee.