Ontwikkeling in vrijwingsroerlassen van Aluminium

Het wrijvingsroerlassen is een relatief jong verbindingsproces, dat zich vooral leent voor aluminium componenten. Op een aantal punten biedt het proces specifieke voordelen t.o.v. traditionele smeltlasprocessen. Het kent ook beperkingen, waarvan het ontstaan van een eindkrater aan het einde van de lasnaad de belangrijkste is. Er zijn verschillende methoden om dit probleem op te lossen, maar die zijn doorgaans duur en omslachtig. The Welding Institute (TWI), de Britse tegenhanger van het Nederlands Instituut voor Lastechniek (NIL), heeft hiervoor een goedkoop en eenvoudig toepasbaar alternatief ontwikkeld.

Het wrijvingsroerlassen (Friction Stir Welding - FSW) werd in 1991 uitgevonden door Wayne Thomas en door The Welding Institute (TWI) door patenten beschermd. Bij FSW wordt de wrijvingsenergie niet door een relatieve beweging van de beide te verbinden delen opgewekt, maar door een slijtvast, roterend gereedschap - een doorn met aanslag - in de verbindingszone gebracht.
Het FSW-proces verloopt grofweg in drie stappen. In de eerste stap wordt het gereedschap met grote kracht zolang in de voegspleet gedrukt, tot de aanslag tegen het werkstukoppervlak aan drukt. In de tweede stap blijft het draaiende gereedschap gedurende enige seconden op deze plaats. Door de wrijving tussen de gereedschapschouder en de te verbinden delen warmt het materiaal onder de aanslag op tot net onder het smeltpunt. Deze temperatuurstijging leidt tot een afname van de materiaalsterkte ter plaatse, waardoor het materiaal plastisch vervormt en een vermenging in de verbindingszone mogelijk wordt. In de derde stap wordt de voortloopbeweging in gang gezet, waarbij ten gevolge van de oppervlaktespanning van de materialen de las tot stand komt. Tijdens het lassen wordt de oxidehuid naar buiten gedreven zodat er een goede metaalverbinding ontstaat.
Aan het einde van de naad wordt het gereedschap weer uit de...