Exothermisch Lassen Uitgelegd: Proces, Toepassingen & Voordelen

Wat Is Exothermisch Lassen?

Exothermisch lassen, ook wel exothermische binding, thermietlassen (TW) of thermietlas genoemd, is een lasproces dat gesmolten metaal gebruikt om geleiders permanent te verbinden.

Exothermisch lassen is een proces voor het permanent verbinden van gelijke metalen, zoals koper op staal of koper op koper. Het gebruikt een exothermische reactie om een moleculaire binding tussen de twee stukken te vormen.

De verbinding wordt geproduceerd in een speciaal ontworpen grafietmol. De las gebruikt een exothermische reactie van thermiet (poedermetaal) om het metaal op te warmen. Eenvoudig gezegd: het exothermische proces omvat een chemische reactie die warmte vrijgeeft en geen externe warmtebron vereist. De chemische reactie die de warmte produceert, is een aluminothermische reactie tussen aluminiumpoeder en metaaloxide.

Exothermisch Lasproces

Het exothermische lasproces is een methode voor het maken van elektrische verbindingen van koper naar koper of koper naar staal, waarbij geen externe warmte- of stroomtoevoer nodig is. In dit proces wordt een speciaal lasmateriaal in een hoge-temperatuurbestendige mol geplaatst en ontbrand.

Het ontbranden van de deeltjes creëert extreme hitte en gesmolten metaal (exothermische reactie) tot 1400 graden Celsius en produceert een gesmolten metaalslak. Dit vloeibare kopermetaal vloeit in de laskamer, vult elke beschikbare ruimte en voltooit de las.

De las wordt dan afgekoold en laten vastworden voordat het uit de mol wordt gehaald. De mol is na een korte reiniging met een borstel klaar voor de volgende las. Het hele proces duurt slechts seconden.

Exothermisch gelaste verbindingen produceren een permanente verbinding, superieur in prestaties aan elk bekende mechanische of druk-type oppervlakte-contactconnector. Omdat de geproduceerde verbinding een moleculaire binding is, zal een exothermisch gelaste verbinding niet loskomen of in weerstand toenemen gedurende de levensduur van de installatie.

KENMERKEN

• Het heeft een superieure elektrische geleiding dan de geleiders zelf.
• Het corrodeert niet, oxideert niet of degradeert niet met de tijd en is bestendig tegen galvanische koppeling.
• Het kan herhaalde elektrische ontladingen weerstaan.
• De weerstand neemt nooit toe.
• Het heeft een hogere mechanische en drukweerstand dan de geleiders zelf.
• Het biedt een permanente las en een lage-weerstandsverbinding, essentieel voor langdurige en betrouwbare resultaten in aardingssystemen.

Het garandeert de meest voorkomende verbindingen niet alleen tussen koperen kabels, maar ook voor het lassen van banden en metalen stukken van messing, roestvrij staal, en koperbeklede staalaardingselektrodes.

Wanneer Wordt Exothermisch Lassen Gebruikt?

Exothermisch lassen wordt het meest gebruikt voor het permanent verbinden van kopergeleiders. Het is de enige acceptabele manier om koper te verbinden met gegalvaniseerde kabel. Het kan ook worden gebruikt op roestvrij staal, gietijzer, staal, messing, brons, en meer. Als je twee ongelijke metalen verbindt, is exothermisch lassen een goede optie.

Proces voor Exothermisch Lassen

Stap 1: Draag altijd beschermende veiligheidsbril en handschoenen bij het werken met exothermische lasproducten.

Stap 2: Verzamel alle benodigde materialen en uitrusting/accessoires voor het type verbinding dat je maakt. Een typisch lasysteem vereist een grafietmol, handvatklem, lasmateriaal, natuurlijke borstel voor molreiniging, draadborstel voor reinigen/voorbereiden van geleiders, vuursteenaansteker, en propaanbrander. Controleer of de grafietmol niet versleten of gebroken is, wat lekkage van gesmolten lasmetaal zou kunnen veroorzaken.

Stap 3: Schuif de handvatklem in de vooraf geboorde gaten met de juiste orientatie voor de duimschroeven. Draai de klemduimschroeven op de mol en sluit de grepen om de mol stevig te vergrendelen. Maak aanpassingen om de handvatklem te strakken/loslaten.

Stap 4: Het te lassen materiaal (kabel, staaf, band) moet schoon en droog zijn met de borstel uit de accessoireset. Hierdoor wordt de oxidelaag en oppervlakteverontreiniging verwijderd. Aangezien de grafietmol ook vocht absorbeert, moet dit worden verwijderd door voor te verwarmen met een gaslasbrander om porieuze lassen te voorkomen. Na de eerste las is het niet nodig de mol opnieuw te verwarmen als de volgende las binnen 15 minuten gebeurt, omdat de eerder gegenereerde warmte behouden blijft.

Stap 5: Plaats de geleiders in de mol en sluit de handvatklemmen om lekkage van materiaal tijdens de reactie te voorkomen.

Let Op – Als er zelfs een kleine spleet is tussen de twee geleiders, breng Dichtingmiddel aan op de plaatsen waar de geleiders uit de mol steken, anders zal het poeder bij het lassen uitspreiden als een vlam, wat resulteert in een onjuiste verbinding.

Stap 6: Blokkeer de taphgat met de metalen schijf. Leeg de inhoud van het lasmengselpakket.

Stap 7: Leeg 50% van het startpoeder boven het exothermische laspoeder (niet mengen, alleen strooien) en sluit dan de molmond en strooi de resterende 50% startpoeder op de molmond bij het kleine gatje aan de bovenkant van de molmond.

Stap 8: Ontbrand het startpoeder op de bovenkant/zijde van de mol met de vuursteenaanstekers. Eenmaal gestart, duurt de reactie 3-4 seconden, gedurende welke het aanbevolen wordt vrij van de mol te blijven.

Stap 9: Na minimaal 2 minuten van de binding, open de mol door de handvatgreep los te maken. Verwijder de mol van de verbinding en reinig de verbinding van eventuele slak. Zodra open, reinig de aan de mol hangende slak met het relevante gereedschap en reinig de kaviteiten. De mol is nu weer klaar om te gebruiken zonder opnieuw te verwarmen, omdat hij al warm is.

ONDERHOUD & OPSLAG

• Mol is meestal goed voor 50–60 verbindingen in veldomstandigheden.
• De apparatuur is fragiel en moet zorgvuldig worden behandeld tijdens gebruik.
• Reiniging van molten moet gebeuren met geschikte borstel/gereedschap nadat de mol redelijk is afgekoeld na een lasproces. Vermijd reiniging van hete mol.
• Kaviteitenreiniging moet zorgvuldig gebeuren om schade/afbrokkelen te voorkomen.
• Na voltooiing van de taak, moet de mol goed worden gereinigd van binnen en buiten met een zacht doek. Het moet goed verpakt worden in bubbelplastic bij opslag.
• De molten en het laspoeder moeten altijd in koele en droge plekken worden opgeslagen.
• Alle gereedschappen en accessoires moeten voor opslag gereinigd worden voor veilig hergebruik.

Toepassingen

Exothermisch lassen wordt meestal gebruikt voor het lassen van kopergeleiders, maar is geschikt voor een breed scala aan metalen, waaronder roestvrij staal, gietijzer, gewoon staal, messing, brons, en Monel. Het is bijzonder nuttig voor het verbinden van ongelijke metalen.

Vanwege de goede elektrische geleiding en hoge stabiliteit tegen kortsluitingsspulsen, zijn exothermische lassen een van de opties gespecificeerd door §250.7 van de Amerikaanse National Electrical Code voor aardgeleiders en verbindingskabels.

Het is de voorkeursmethode voor binding, en inderdaad de enige acceptabele manier om koper te binden aan gegalvaniseerde kabel.

De NEC vereist niet dat dergelijke exothermisch gelaste verbindingen gelist of gelabeld zijn, maar sommige specificaties vereisen dat voltooide exothermische lassen worden onderzocht met Röntgenapparatuur.

Een exothermische las heeft een hogere mechanische sterkte dan andere vorms van las, en uitstekende corrosieweerstand. Het is ook zeer stabiel bij herhaalde kortsluitingsspulsen, en lijdt niet onder verhoogde elektrische weerstand gedurende de levensduur van de installatie.