Laserlassen
Precisie met gebundeld licht — smalle lassen, minimale warmte, hoogste snelheid
AI generated Bij het laser- bundelt een laserstraal zijn energie op een minuscuul punt en smelt het materiaal contactloos. Het resultaat zijn extreem smalle, diepe lassen met minimale en vervorming — de maatstaf voor precisie en snelheid in de serieproductie.
Het werkt totaal anders dan alle booglasprocessen: hier smelt geen , maar een gebundelde laserstraal. De straal concentreert zijn energie op een punt van fracties van een millimeter — de energiedichtheid is zo hoog dat het metaal daar razendsnel verdampt en er een "dampkanaal" (keyhole) ontstaat. De laser "steekt" door het materiaal, en achter de focus sluit de smelt zich weer tot de lasnaad.
Het resultaat is het tegenovergestelde van elektrode lassen:
• Extreem smalle, diepe lassen: De verhouding diepte tot breedte kan 10:1 en meer bedragen.
• Minimale : De warmte concentreert zich op het punt, de rest van het werkstuk blijft koud — nauwelijks vervorming, nauwelijks structuurverandering.
• Hoogste snelheid: Dunne platen worden in fracties van seconden gelast.
Daarbij komt: Contactloos. De laser heeft geen elektrode, geen draadcontact, geen toorts aan het werkstuk nodig. Dat maakt het op moeilijk bereikbare plaatsen en de perfecte automatisering met robots mogelijk.
Welke lasers zijn er?
Men onderscheidt ze naar het medium dat het licht opwekt:
• CO₂-laser (10,6 µm): De klassieker voor dikke staalplaten. Werkte lang als standaard, is tegenwoordig in de lastechniek grotendeels vervangen.
• Vezellaser (ca. 1,06 µm): De moderne standaard. Compact, hoogste rendement, het licht is via glasvezel te sturen. Ideaal voor robots en fijne lassen.
• Schijflaser (ca. 1,03 µm): Zeer hoog vermogen bij uitstekende straalkwaliteit — voor dikke platen en hoge snelheden.
• Diodelasers: Rechtstreeks uit halfgeleiders, zachtere straal — eerder voor het hardsolderen en oplassen.
Vroeger was er nog de Nd:YAG-vastestoflaser (1,06 µm) als overbruggingsoplossing; tegenwoordig domineren vezel- en schijflasers.
Waarom watt en niet ampère?
Omdat het twee verschillende natuurkundige grootheden zijn. Bij de is het vermogen stroom maal spanning — en omdat de boogspanning ongeveer constant is (20–40 V), stuurt de stroom in ampère direct de warmte. Bij de laser levert de straal licht (fotonen), geen elektrische stroom — de relevante, direct meetbare grootheid is het optisch vermogen = energie per seconde = watt. Er is simpelweg geen "stroom" in de straal. De installatie trekt wel elektrisch vermogen uit het stopcontact (ook in watt), maar zet dat met 30–50% rendement om in laserlicht. Daarom classificeert men lasers naar hun optisch uitgangsvermogen in watt — typisch 0,5–20 kW, afhankelijk van de plaatdikte.
Welk gas wordt gebruikt?
Het proces-/ heeft bij de laser twee taken: het beschermt het bad tegen oxidatie en het controleert de plasmawolk boven de naad, die de straal verzwakt:
• Helium: Onderdrukt het plasma het beste — voor diepe lassen, juist bij CO₂-lasers.
• Argon: Standaard voor vezel- en schijflasers op staal en roestvast staal.
• Stikstof: Voor RVS (stabiliseert de structuur), maar met poriëngevaar.
• Verzinkte platen: Speciale gasmengsels, omdat het verdampende zink de naad kan openscheuren.
De twee basisprocessen:
• Warmtegeleidingslassen: Bij laag vermogen smelt de straal alleen het oppervlak — brede, vlakke, gladde lassen, vergelijkbaar met solderen.
• Dieplassen (keyhole): Bij hoog vermogen slaat de straal door het materiaal — diepe, smalle lassen voor constructieve verbindingen.
Toepassingen zijn het domein van precisie en serie: auto-industrie (carrosseriedelen, versnellingsbakken), batterijcellen, elektronica-behuizingen, medisch-technische onderdelen en alles waar vervorming een probleem zou zijn.
De prijs: De installaties zijn duur, de lasnaadvoorbereiding moet exact zijn (spleet bijna nul), en de veiligheid vereist laserklasse 4 met gesloten cabines. Voor de werkplaats en enkelstuksproductie is laser zelden de eerste keuze — daar regeert het MAG- of TIG-.