Aluminium lassen: zo werkt het

Aluminium lassen vraagt meer voorbereiding en vakkennis dan werken met staal. Het materiaal gedraagt zich anders onder hitte, oxideert snel en heeft specifieke eigenschappen die het lasproces beïnvloeden. Toch levert een goed uitgevoerde lasverbinding in aluminium een sterk en lichtgewicht resultaat op. In dit artikel leest u hoe aluminium lassen werkt, welke legeringen geschikt zijn en waar u op moet letten.

Waarom is aluminium lassen anders dan staal lassen?

Aluminium wijkt op een aantal belangrijke punten af van staal. Het smeltpunt van aluminium ligt rond de 660 °C, terwijl de oxidelaag die zich direct op het oppervlak vormt, pas smelt bij circa 2050 °C. Dat verschil zorgt ervoor dat de oxidelaag niet vanzelf verdwijnt tijdens het lassen en dus actief moet worden verwijderd of doorbroken. Als deze oxidelaag niet goed wordt verwijderd of doorbroken tijdens het lassen, kunnen er insluitingen ontstaan die de lasverbinding verzwakken.

Daarnaast geleidt aluminium warmte veel sneller af dan staal. Dat betekent dat u meer warmte moet inbrengen om de smeltzone op temperatuur te houden, maar tegelijk moet u voorkomen dat het materiaal te heet wordt. Aluminium heeft geen kleurverandering die aangeeft wanneer het heet genoeg is, zoals staal dat wel heeft. Het materiaal gaat van vast direct naar vloeibaar, zonder zichtbare overgangsfase. Hierdoor is het lastig om de juiste temperatuur visueel in te schatten.

Ook de hoge thermische uitzetting speelt een rol. Aluminium zet bij verhitting sterk uit en krimpt bij afkoeling. Dat vergroot de kans op vervorming en restspanningen in het eindproduct. Bovendien is aluminium gevoeliger voor vervuiling, zoals vet of vocht, wat kan leiden tot porositeit in de las.

Welke legeringen zijn goed lasbaar?

Niet elke aluminiumlegering is even geschikt om te lassen. De lasbaarheid hangt nauw samen met de samenstelling van het materiaal en de toestand waarin het zich bevindt.

De 5000-serie legeringen, zoals de veelgebruikte EN AW-5083, zijn over het algemeen goed lasbaar. Dit zijn legeringshardende kwaliteiten die hun mechanische eigenschappen ontlenen aan de legeringselementen zelf, zonder thermische nabehandeling. Daardoor blijven de materiaaleigenschappen rondom het lassen beter behouden.

De 6000-serie, waaronder EN AW-6082, is lasbaar maar vraagt meer aandacht. Deze thermohardende legering dankt zijn sterkte aan een warmtebehandeling. In de zone rondom de lasnaad verliest het materiaal een deel van die sterkte door de hitte van het lasproces. In constructies waar sterkte belangrijk is, moet u hiermee rekening houden in het ontwerp.

De 7000-serie, zoals EN AW-7075, is in de meeste gevallen niet geschikt voor booglassen. Deze hoogsterkte legeringen zijn gevoelig voor warmtescheuren en spanningscorrosie. Overweegt u toch een verbinding in dit materiaal? Dan is wrijvingslassen een betere keuze.

Lassingsmethoden voor aluminium (MIG, TIG, wrijvingslassen)

Er zijn verschillende methoden om aluminium te lassen. In de praktijk worden vooral MIG-lassen, TIG-lassen en wrijvingslassen toegepast. Welke techniek het meest geschikt is, hangt af van de materiaaldikte, gewenste kwaliteit en toepassing.

MIG-lassen (Metal Inert Gas) 

MIG-lassen zijn geschikt voor dikkere profielen en situaties waarin productiesnelheid belangrijk is. Het proces maakt gebruik van een continu aangevoerde lasdraad en een inert beschermgas, meestal argon of een argon-helium mengsel.

Deze methode werkt snel, maar vraagt om apparatuur die goed is afgestemd op aluminium. De draad is zachter dan staal, waardoor een stabiele draadaanvoer extra aandacht vereist.

TIG-lassen (Tungsten Inert Gas) 

TIG-lassen biedt meer controle over het lasproces en wordt vaak toegepast bij dunne platen en nauwkeurig werk. De lasnaad is doorgaans netter en beter beheersbaar dan bij MIG-lassen.

Het proces is trager dan bij MIG, maar levert een hoge kwaliteit verbinding op. Bij gebruik van wisselstroom (AC) wordt de oxidelaag tijdens het lassen actief doorbroken, waardoor een schoner smeltbad ontstaat en de kans op lasfouten kleiner wordt. Dat maakt deze methode bijzonder geschikt voor aluminium.

Wrijvingslassen (Friction Stir Welding) 

Wrijvingslassen is een methode waarbij het materiaal niet smelt. In plaats daarvan zorgt een roterende pen voor wrijvingswarmte, waardoor het materiaal in vaste toestand wordt verbonden.

Doordat er geen smeltbad ontstaat, blijven de mechanische eigenschappen grotendeels behouden. Deze techniek wordt vaak toegepast bij legeringen die gevoelig zijn voor scheuren, zoals de 7000-serie.

Tips voor een goede lasverbinding

Een sterke lasverbinding in aluminium begint bij een goede voorbereiding. Reinig het te lassen oppervlak altijd grondig. Verwijder vet, olie en de oxidelaag met een geschikt reinigingsmiddel en gebruik daarna een roestvrijstalen borstel die uitsluitend voor aluminium wordt gebruikt.

Let daarnaast op de volgende punten:

• Droog het materiaal volledig voor het lassen. Vocht in de oxidelaag leidt tot poreusheid in de lasnaad.
• Voorverwarmen is bij dikke profielen soms nodig om de hoge thermische geleiding te compenseren, maar houd de temperatuur beperkt, zeker bij thermohardende legeringen.
• Kies het juiste lastoevoegmateriaal. Voor EN AW-5083 wordt doorgaans ER5183 of ER5356 gebruikt. Voor EN AW-6082 is ER4043 of ER5356 een gangbare keuze.
• Minimaliseer de warmte-inbreng zoveel mogelijk om sterkteverlies in de warmtebeïnvloede zone te beperken.

Twijfelt u over de juiste aanpak voor uw specifieke legering of constructie? CMD Aluminium denkt graag met u mee. Onze specialisten helpen u verder en denken graag met u mee over de beste oplossing.

Veelgestelde vragen over aluminium lassen

Kan elk type aluminium gelast worden?
Niet alle aluminiumlegeringen zijn even goed lasbaar. De 5000-serie is doorgaans goed te lassen, de 6000-serie vraagt meer aandacht vanwege sterkteverlies in de warmtebeïnvloede zone en de 7000-serie is in de meeste gevallen niet geschikt voor booglassen. Wrijvingslassen biedt voor die laatste groep wel een oplossing.

Waarom scheurt aluminium soms tijdens het lassen?
Warmtescheuren ontstaan doordat aluminium sterk uitzet en krimpt tijdens het lassen. Legeringen met een hoog gehalte aan zink of koper, zoals de 7000-serie, zijn hier extra gevoelig voor. De keuze van het juiste lastoevoegmateriaal en een beheerste warmte-inbreng verminderen dit risico.

Wat is het verschil tussen MIG- en TIG-lassen bij aluminium?
MIG-lassen is sneller en geschikt voor dikkere materialen en hogere productievolumes. TIG-lassen geeft meer controle, levert een nettere lasnaad op en wordt vaak toegepast bij dun plaatmateriaal en zichtwerk. Beide methoden vereisen een inert beschermgas en een schoon werkoppervlak.

Hoe verwijder ik de oxidelaag voor het lassen?
Gebruik eerst een chemisch reinigingsmiddel om vet en olie te verwijderen. Schuur daarna de oxidelaag weg met een roestvrijstalen borstel die uitsluitend voor aluminium wordt gebruikt. Een borstel die ook voor staal is gebruikt, kan ijzerdeeltjes achterlaten en de lasnaad verontreinigen.

Wat doet wrijvingslassen precies?
Bij wrijvingslassen beweegt een roterende pen langs de lasnaad en verbindt het materiaal door wrijvingswarmte, zonder dat het aluminium smelt. Daardoor blijven de mechanische eigenschappen van het basismateriaal beter behouden dan bij booglassen. De methode is geschikt voor legeringen die gevoelig zijn voor warmtescheuren.