Elektrodelasten uitgelegd: apparatuur, proces en stapsgewijze handleiding

Elektrodelasten wordt uitgevoerd door een elektrische boog te slaan tussen een metalen elektrode en het werkstuk. Een elektrische stroom passeert door de elektrode en smelt het in het werkstuk en vormt een lasbad. De elektrode is bedekt in een laag flux die smelt en de lasbad beschermt tegen verontreiniging door de atmosfeer.

De flux vormt een laag slak die op de bovenkant van de lasnaad gevormd wordt en die weggekaapt en afgeborsteld moet worden zodra de las compleet is. Het is een eenvoudige procedure die populair is bij buitenafstand lassers omdat het niet beïnvloed wordt door wind – in tegenstelling tot MIG- en TIG-lasten die gascylinders gebruiken.

Wat is elektrodelasten (SMAW)?

Geschermde metaalbooglassen (SMAW), ook bekend als handmatig metaalbooglassen (MMA of MMAW), flux-geschermde booglassen, of informeel als elektrodelasten, is een handmatig booglasproces dat een verbruikbare elektrode bedekt met flux gebruikt om de las neer te leggen.

Een elektrische stroom, in de vorm van ofwel wisselstroom of gelijkstroom van een lasstroomvoorziening, wordt gebruikt om een elektrische boog te vormen tussen de elektrode en de metalen die samengevoegd moeten worden. Het werkstuk en de elektrode smelten wat een poel gesmolten metaal vormt (de lasbad) dat afkoelt om een verbinding te vormen.

Terwijl de las gelegd wordt, desintegreert de flux-coating van de elektrode, wat dampen afgeeft die dienen als schermgas en een laag slak bieden, die beide het lasgebied beschermen tegen atmosferische verontreiniging.

Vanwege de veelzijdigheid van het proces en de eenvoud van zijn apparatuur en bediening, is geschermde metaalbooglassen een van de werelds eerste en meest populaire lasprocessen.

Het domineert andere lasprocessen in de onderhouds- en reparatie-industrie, en hoewel flux-gecoreerde booglassen in populariteit groeit, blijft SMAW uitgebreid gebruikt in de constructie van zware staalstructuren en in industriële fabricage. Het proces wordt primair gebruikt om ijzer en stalen (inclusief roestvrij staal) te lassen maar aluminium, nikkel, en koperlegeringen kunnen ook met deze methode gelast worden.

Wat heb je nodig om te beginnen met lassen?

1. Veiligheidsapparatuur

Bij lassen is de belangrijkste overweging altijd je veiligheid. Je moet alle veiligheidsinformatie en instructies lezen en volgen die bij de handleiding voor elk apparaat dat je gebruikt bij elektrodelasten wordt geleverd.

Bij lassen heb je lichaamsbescherming nodig om te beschermen tegen de hitte en ultraviolette stralen en vonken geproduceerd door de boog. Brandvertragende langgemouwde kleding beschermt je lichaam, en veiligheidsbril en een lashelm beschermen je hoofd en ogen.

Lassen mag alleen uitgevoerd worden wanneer er adequate ventilatie is vanwege de rook die geëmiteerd wordt. Als je buiten in een bries bent, ben je prima, maar als je binnen bent, heb je ventilatie nodig. Afvoering is de beste manier om rook uit het gebied te verwijderen.

2. Elektrodelasapparaat

Je zult geen elektrodelasten kunnen doen zonder een elektrodelasapparaat. Je kunt ofwel een multipurpose lasapparaat gebruiken dat je meer dan één type laten toestaat, bijvoorbeeld MIG, TIG & elektrode. Of je kunt een elektrode-enkel lasapparaat gebruiken, wat veel goedkoper is.

Er zijn veel lassers op de markt. Je kunt onze volledige gids over het kiezen van een elektrodelasapparaat raadplegen voor meer hulp hierover.

3. Massa-klem

Je massa-klem zal meestal bij de lasser meegeleverd worden. Hij moet in de elektrodelasapparaat gestoken worden en aan het werkstuk geklemd.

4. Slakverwijderingsgereedschappen

Elektrodelasten produceert slak over je las. Om die reden heb je de las na afloop opgeruimd. Je gebruikt best een slakhamer en hamer om de slak weg te kappen, en dit op te volgen door te schrobben met een metalen borstel.

5. Je elektrode kiezen

Er zijn honderden verschillende typen elektrodestaven, en je moet de juiste kiezen die past bij je lasproject. De meest populaire zijn 6010, 6011, 6012, 6013, 7014, 7024, en 7018.

Wanneer je werkt aan zachte staal, zal elke E60 of E70 elektrode het werk doen. 7018 zijn waarschijnlijk de meest populaire elektrode van al deze en produceren echt sterke lassen maar 6013 zijn een goede keuze voor beginners.

Om te begrijpen welke elektrode te kiezen, moet je begrijpen wat elk van de 4 cijfers betekent.

• De eerste twee cijfers tonen de minimale trekkracht. Bijvoorbeeld, een 60.000-psi trekkracht elektrode begint met 60. Dit moet overeenkomen met de basismetaal sterkte-eigenschappen.
• Het derde cijfer geeft aan in welke posities de elektrode gebruikt kan worden bij lassen. Nummer één vertegenwoordigt de mogelijkheid om in elke positie gebruikt te worden, terwijl nummer 2 alleen in vlakke positie gebruikt kan worden.
• Het vierde cijfer vertelt je de stroom die je voor de elektrode kunt gebruiken, en de coating op de elektrode. We hebben een referentietabel hieronder voor.

6. Elektrodelasten opstelling

Elektrodelasten is een redelijk straightforward opstelling. Onthoud dat je polariteitsinstellingen zullen afhangen van de elektrode die je gebruikt, dus wees zeker om te dubbelchecken of het AC/DC-/DC+ is. Om te beginnen probeer enkele 6013 elektroden op DCEN op een 5 mm staalplaat.

Hoe je je eerste elektrodelas neerlegt

Dus, je hebt alles ingesteld, nu ben je klaar om een las neer te leggen. Zorg dat je instellingen alle correct zijn en pak een paar stukken schrootmetaal en plaats ze als een stootnaad. Elektrodelasten vereist een beetje vaardigheid, dus het is altijd het beste om op schrootmetaal te oefenen voordat je erin springt en begint te proberen te lassen op een echt project.

De boog slaan

Zodra de volledige elektrode in de elektrodehouder zit, schakel de lasser in. Om de boog te slaan, plaats de tip van de elektrode op het metaal, en sleep hem snel alsof je een lucifer aansteekt. Als de boog gevormd is, til de elektrode zeer licht op en dan kun je hem ook over het metaal trekken.

De elektrode kleeft aan het metaal, breek het af door het een lichte draai te geven. Als de boog uigaat, dan heb je de elektrode te hoog van het oppervlak getild en had het lager moeten zijn. Zodra de boog brandt, moet het een geluid maken als bakende spek, het klinkt luid en agressief, dan moet je de amperage verlagen.

De elektrode bewegen

Zodra je de boog hebt aangebrand, moet je de elektrode over de naad bewegen om de las uit te voeren. Voordat je de elektrode beweegt, moet je hem op de juiste hoek hebben wat tussen 15 en 30 graden tot de verticale is.

Elektrodelas hoek

Zodra je het op de juiste hebt, moet je de elektrode langzaam naar je toe trekken. Je kunt de elektrode niet duwen want de slak zal in de lasbad vastzitten en porositeit veroorzaken.

Je moet een vaste hand houden, dus probeer je andere elleboog op de tafel te rusten en je hand die de elektrode vasthoudt te stabiliseren. Test het een paar keer en lost problemen op met de troubleshooting sectie aan het einde van deze post.

Andere lasposities

Als je een villetlas maakt aan een omgekeerde T-las, moet je de hoek aanpassen tot ongeveer 35 graden opwaarts van de horizon. Dit is omdat de las zal beginnen iets te vallen door de zwaartekracht als de hoek niet aangepast wordt om de naad terug te duwen tegen de zwaartekracht.

Hoewel meer slak gecreëerd wordt, des te groter de hoek die je nodig hebt. Als je hoek te klein is, zal de slak in je lasbad vallen en lasdefecten veroorzaken.

Veelvoorkomende fouten en hoe ze te verminderen

Als je begint met elektrodelasten, is het waarschijnlijk dat je enige fouten maakt, zelfs als je ervaren bent in MIG of TIG. De meest voorkomende fouten die ik zie zijn een te lange boog hebben, de verkeerde sleephoek, lassen met de verkeerde snelheid, en de verkeerde temperatuur.

• Veel spat: Er zijn veel oorzaken voor te veel spat tijdens lassen, een van de meest voorkomende is een te lange boog. Je moet de elektrode slechts zeer licht boven het werkstuk houden, anders kan de boog niet focussen en zal er wazig rond springen in plaats van glad te zijn. Als er spat is en de boog een luid kreunend geluid laat horen, dan heb je waarschijnlijk de amperage te hoog staan en moet je hem verlagen.
• Porositeit: Een van de hoofdoorzaken van porositeit in een elektrodelas is de elektrode op een te steile hoek hebben. Als je de slak niet aan de achterkant van de lasbad houdt door de elektrode achteruit te trekken onder een hoek, dan zal de slak in de bad mengen en porositeit veroorzaken.
• Undercut: Undercut is een klein krater aan de teen van de las tussen de las en de metalen plaat, wat de las zwakker maakt. Als je undercut hebt en de las verbrand eruitziet, probeer de amperage te verlagen omdat het te heet is.
• Dunne lasnaad: De ideale elektrodelasnaad zal ruwweg 2,5 keer de diameter van de elektrode zijn. Als de las echt smal is, dan heeft het onvoldoende penetratie. Probeer te vertragen tot ongeveer half de snelheid die je initieel de elektrode trok en je zou betere resultaten moeten zien.
• Bultende lasnaad: Als je de elektrode te langzaam trekt, zal het vulmetaal ophopen en bultend zijn. Een andere oorzaak is de amperage te laag hebben wat de penetratie beperkt en het vulmetaal doet zitten op de naad.
• Problemen boog slaan: Als je problemen hebt de boog te slaan, dan is het omdat het te koud is wat een zwakke boog veroorzaakt. Probeer het met 15 amp of zo op te dreunen en kijk of het makkelijker gaat.

Vijf stappen om je elektrodelastechniek te verbeteren

Voor veel mensen, met name diegenen die er nieuw in zijn of misschien niet elke dag lassen, is elektrodelasten, anders bekend als geschermde metaalbooglassen (SMAW), een van de moeilijkere processen om te leren. Ervaren lassers die een stinger kunnen oppakken, een elektrode erin poppen, en geweldige lassen neerleggen keer na keer, kunnen grote ontzag opwekken in de rest van ons. Ze maken het er gemakkelijk uit zien.

De rest van ons kan ermee worstelen. En hoeven we niet, niet als we aandacht besteden aan vijf basiselementen van onze techniek: stroom-instelling, lengte van de boog, hoek van de elektrode, manipulatie van de elektrode, en snelheid van reizen of CLAMS, voor het kort. Het correct aanpakken van deze vijf basisgebieden kan je resultaten verbeteren.

1. Voorbereiding

Terwijl elektrodelasten het meest vergeefse proces kan zijn op vuilig of roestig metaal, gebruik dat niet als excuus om het materiaal niet correct schoon te maken. Gebruik een metalen borstel of slijper om vuil, grind, of roest van het te lassen gebied te verwijderen.

Het negeren van deze stappen schaadt je kansen om de eerste keer een goede las te maken. Onschone omstandigheden kunnen leiden tot barsties, porositeit, gebrek aan fusie, of insluitingen. Terwijl je erbij bent, zorg dat je een heldere plek hebt voor de werk-klem. Een goed, solide elektrische verbinding is belangrijk om de boogkwaliteit te behouden.

Positioneer jezelf zodat je een goed zicht hebt op de lasbad. Voor het beste zicht, hou je hoofd aan de kant en uit de lasrook om te zorgen dat je in de naad lest en de boog op de voorste rand van de bad houdt. Zorg dat je houding je toestaat om comfortabel de elektrode te ondersteunen en te manipuleren.

Laat je niet ontmoedigen! Er is een leercurve met elektrodelasten, waar velen geloven dat de naam vandaan komt omdat iedereen bij het leren lassen de elektrode aan het werkstuk plakt.

2. Stroom-instelling

De elektrode die je selecteert, zal bepalen of je machine ingesteld moet worden in DC positief, DC negatief, of AC. Zorg dat je het correct hebt ingesteld voor je toepassing. (Elektrode positief biedt ongeveer 10 procent meer penetratie bij een gegeven amperage dan AC, terwijl DC rechte polariteit, elektrode negatief, dunne metalen beter lest.)

De correcte amperage-instelling hangt primair af van de diameter en het type elektrode die je selecteert. De elektrodefabrikant geeft meestal de werkingbereiken van de elektrode op de doos of bijgevoegde materialen aan.

Selecteer je amperage gebaseerd op de elektrode (een algemene vuistregel is 1 amp voor elke 0,025 mm elektrodediameter), laspositie (ongeveer 15 procent minder hitte voor bovenaan werk vergeleken met een vlakke las), en visuele inspectie van de afgeronde las. Pas je lasser met 5 tot 10 amp aan per keer, tot de ideale instelling bereikt is.

3. Lengte van de boog

De correcte booglengte varieert met elke elektrode en toepassing. Als een goed startpunt, mag de booglengte de diameter van het metalen deel (kern) van de elektrode niet overschrijden. Bijvoorbeeld, een 3,2 mm 6010 elektrode wordt ongeveer 3,2 mm van het basismateriaal gehouden.

4. Manipulatie van de elektrode

Elke lasser manipuleert de elektrode een beetje anders. Ontwikkel je eigen stijl door anderen te observeren, te oefenen, en te noteren welke technieken de beste resultaten produceren. Let op dat bij materiaal 6 mm en dunner, weven van de elektrode doorgaans niet nodig is omdat de naad breder zal zijn dan nodig. In veel gevallen is een rechte naad alles wat nodig is.

Om een bredere naad op dikker materiaal te creëren, manipuleer de elektrode van zijde naar zijde, creërend een continu reeks deels overlappende cirkels in een 'Z,' halfcirkel of stutter-stap patroon. Beperk zijwaartse beweging tot twee keer de diameter van de elektrode-kern. Om een breder gebied te bedekken, maak meerdere passes of gebruik stringer naden.

Bij verticaal oplopend lassen, als je je richt op het lassen van de zijkanten van de naad, zal het midden zichzelf verzorgen. Beweeg over het midden van de naad langzaam genoeg zodat de lasbad kan bijkomen, en pauzeer iets aan de zijkanten om een stevige aansluiting aan de zijwand te garanderen. Als je las eruitziet als vis schubben, ben je te snel vooruit gegaan en hebt je niet lang genoeg op de zijkanten gehouden.

5. Reissnelheid

Je reissnelheid moet je toelaten om de boog in de voorste derde van de lasbad te houden. Te langzaam reizen produceert een brede, convexe naad ondiepe penetratie en de mogelijkheid van koud-lappen, waar de las eruitziet alsof het simpelweg op het oppervlak van het materiaal zit.

Extreem snelle reissnelheden verminderen ook de penetratie, creëren een smalere en/of sterk gekroonde naad, en mogelijk ondergevuld of undercut, wat is wanneer het gebied buiten de naad ingevogen of ingetrokken is. Let op het einde van de naad in de afbeelding hieronder hoe de naad inconsistenter lijkt alsof de bad probeerde bij te komen.

Voordelen van elektrodelasten

• Elektrodelasten is draagbaar. Een kleine elektrodelasapparaat kan op dik metaal presteren, is niet erg zwaar, en je hebt geen draadvoeder of additionele apparatuur zoals een gascilinder nodig.
• Elektrodelasten is de beste keuze voor buitenafstand omstandigheden. Lassen met gas levert geen goede resultaten in winderige omstandigheden.
• Het is makkelijker te meesteren dan TIG-lasten, maar vereist wel enige vaardigheid.
• Je kunt op metaal met walzschub of roest lassen.

Nadelen van elektrodelasten

• Het vereist meer vaardigheid dan MIG aangezien je de elektrode een bepaalde afstand van het metaal moet houden terwijl het verbrandt.
• Het produceert veel meer spat en slak.
• Verhoogde opruimtijd resulteert in verminderde efficiëntie.
• De las zal niet zo ingewikkeld of hoogwaardig zijn als TIG.