Minaprem.com

Booglassen is een soort smeltlasproces waarbij basismetalen worden gesmolten door hitte toe te passen om samensmelting te vormen. De vereiste hitte wordt geleverd door een elektrische boog die tussen positieve en negatieve terminals van een elektrische kring wordt gevormd die met een krachtbron wordt ingebouwd. Voor lasdoeleinden wordt het werkmetaal tot één terminal gemaakt en wordt de elektrode tot een andere terminal gemaakt, en aldus vormt de boog tussen hen in de externe kring. Aangezien de elektronen altijd van negatieve terminal aan positieve terminal van om het even welke externe kring stromen, zo gebaseerd op de gemaakte verbinding, zijn twee gevallen mogelijk:

1. Electrode wordt verbonden met negatieve terminal van de krachtbron; terwijl, de onedele metalen met positieve terminal worden verbonden.
2. De basismetalen zijn verbonden met de negatieve klem van de stroombron; terwijl de elektrode is verbonden met de positieve klem.

Wanneer de stroombron echter wisselstroom (AC) levert, treden beide omstandigheden in elke cyclus na elkaar op. In principe kunnen stroombronnen voor booglassen zowel gelijkstroom als wisselstroom leveren. Sommige moderne stroombronnen bevatten ook de mogelijkheid om de ene stroombron van de andere om te zetten (geïntegreerd met een AC-DC convertor), zodat deze bronnen zowel wissel- als gelijkstroom kunnen leveren. Daarom kan booglassen worden uitgevoerd in elk van de volgende drie polariteiten; elke polariteit heeft echter bepaalde voordelen ten opzichte van de andere, zoals in de volgende secties wordt uitgewerkt.

Polariteit geeft de richting aan van de stroom (in andere woorden – elektronen) tussen basisplaten en elektrode in het externe circuit. Onthoud dat de stroomrichting wordt beschouwd als tegengesteld aan de stroom van elektronen.

• Gelijkstroom Rechte polariteit – doet zich voor wanneer de elektrode negatief wordt gemaakt en de basisplaten positief worden gemaakt. Aldus stromen de elektronen van elektrodenuiteinde naar basisplaten.
• De omgekeerde Polariteit van de gelijkstroom-komt voor wanneer de elektrode positief wordt gemaakt en de basisplaten negatief worden gemaakt. Aldus stromen de elektronen van basisplaten naar elektrode.
• Wisselstroom polariteit-als de krachtbron wisselstroom levert dan zullen de bovengenoemde twee gevallen één na één in elke cyclus voorkomen. In de ene helft van de cyclus zal de elektrode negatief zijn (dus zullen de basisplaten positief zijn) en in de volgende helft zal de elektrode positief zijn (dus zal de basisplaat negatief zijn). Het aantal cycli per seconde hangt af van de frequentie van de voeding. Bijvoorbeeld, met een 60Hz voeding, 60 cycli optreden in elke seconde.

• Direct Current Electrode Positive (DCEP) polariteit in booglassen
• Voordelen van DCEP polariteit bij booglassen
• Nadelen van DCEP polariteit in booglassen
• Direct Current Electrode Negative (DCEN) polariteit bij booglassen
• Voordelen van DCEN polariteit bij booglassen
• Nadelen van DCEN polariteit bij booglassen
• Wisselstroom (AC) polariteit bij booglassen
• Voordelen van AC polariteit bij booglassen
• Hoe beïnvloedt polariteit de prestaties van booglassen?
• Hoe de laspolariteit correct te kiezen?

Direct Current Electrode Positive (DCEP) polariteit in booglassen

Bij gelijkstroom (DC) voeding, wanneer elektrode is verbonden met de positieve terminal en basisplaten met de negatieve terminal, dan is het genoemd als Direct Current Electrode Positive (DCEP) of Direct Current Reverse Polarity (DCRP). Dus elektronen bevrijden zich van de basisplaat en stromen naar de elektrode via het buitenste circuit. De voortdurende stroom van een lawine van elektronen in een kleine doorgang produceert de boog (bron van warmte).

Elektronen, afkomstig van de basisplaten (negatieve polariteit), worden versneld door de aanwezigheid van een potentiaalverschil en kunnen de elektrode (positieve polariteit) met een zeer hoge snelheid raken. Bij het inslaan wordt de kinetische energie van de elektronen omgezet in thermische energie, wat uiteindelijk resulteert in een hoge warmteontwikkeling in de nabijheid van de elektrodepunt. Als vuistregel wordt aangenomen dat tweederde (66%) van de totale boogwarmte wordt opgewekt bij de elektrode, terwijl slechts eenderde (33%) warmte wordt opgewekt bij de basisplaat. Als gevolg daarvan smelt de elektrode snel en neemt de metaalafzettingssnelheid toe (alleen voor verbruikselektroden). Anderzijds smelten de basisplaten niet goed samen door een gebrek aan voldoende warmte, waardoor verschillende defecten ontstaan, zoals onvoldoende versmelting, gebrek aan penetratie, hoge wapening, enz. De stroom elektronen van de basisplaat verwijdert echter olie, coating, oxidelaag of stofdeeltjes aanwezig op het oppervlak van de basisplaat (aangeduid als oxide reinigende actie).

• Lees meer: Direct Current Reverse Polarity (DCRP) bij booglassen.

Voordelen van DCEP polariteit bij booglassen

• Betere boogreinigende werking dus minder kans op insluitfouten.
• Hoog volume neersmeltsnelheid voor verbruikselektrode, dus sneller lassen.
• Betere prestaties voor het lassen van dunne platen. Het vermindert vervormingsniveau, restspanning, volledig snijden, enz.
• Geschikt voor het verbinden van metalen met een laag smeltpunt, zoals koper en aluminium.

Nadelen van DCEP polariteit in booglassen

• Kortere levensduur van de elektrode voor niet-verbruikbare elektroden.
• Hogere mate van versterking als de snelheid niet goed is afgesteld.
• Onvoldoende smelten en onvolledige inbranding.
• Kan dikke platen of metalen met een hoog smeltpunt niet goed smelten.

Direct Current Electrode Negative (DCEN) polariteit bij booglassen

In tegenstelling tot DCEP, wanneer de elektrode is verbonden met negatieve terminal en basisplaten met de positieve terminal, dan wordt het aangeduid als Direct Current Electrode Negative (DCEN) of Direct Current Straight Polarity (DCSP). Er stromen dus elektronen van de elektrode naar de basisplaten. Bijgevolg komt er meer warmte vrij bij de basisplaat in vergelijking met de elektrode, zodat de metaalafzettingssnelheid vermindert. Ook worden diverse defecten veroorzaakt door onvoldoende samensmelting van het basismetaal geëlimineerd. Maar DCEN heeft geen reinigende werking, zodat insluitingsfouten kunnen ontstaan als de basisplaten voor het lassen niet goed worden schoongemaakt. De voor- en nadelen van DCEN polariteit worden hieronder besproken.

• Lees meer: Direct Current Straight Polarity (DCSP) bij booglassen.
• Lees meer: Verschil tussen DCEN en DCEP bij booglassen.

Voordelen van DCEN polariteit bij booglassen

• Voldoende samensmelting van basismetalen en daardoor kan een goede inbranding worden bereikt.
• Minder kans op wolfraaminsluiting (bij TIG-lassen) en ook weinig wapening.
• Betere keuze voor het lassen van metalen met een hoog smeltpunt, zoals titanium, roestvrij staal, etc.
• Dikke platen kunnen ook goed worden verbonden.

Nadelen van DCEN polariteit bij booglassen

• Geen boogreinigende werking dus kans op insluitingsdefecten.
• Hoog vervormingsniveau.
• Hoog restspanningsniveau bij gelaste onderdelen.
• Bredere warmte beïnvloede zone (HAZ).
• Lagere productiviteit door lagere neersmeltsnelheid.
• Niet geschikt voor het lassen van dunne platen.

Wisselstroom (AC) polariteit bij booglassen

AC polariteit biedt voordelen van zowel DCEN als DCEP; echter slechts tot op zekere hoogte. Met AC stroombron, in de helft van de cyclus wordt de elektrode negatief en in de volgende helft van de cyclus, wordt de elektrode positief. Deze cyclus herhaalt zich 50 of 60 keer in een seconde, afhankelijk van de frequentie van de voeding (50Hz of 60Hz). Sommige stroombronnen bieden ook voorzieningen om deze frequentie te wijzigen.

• Lees meer: AC polariteit bij booglassen.
• Lees meer: Vergelijking tussen DCEN, DCEP en AC polariteiten bij het lassen.

Voordelen van AC polariteit bij booglassen

• Matige boogreinigende werking.
• Compatibel met de meeste soorten elektroden (maar niet alle).
• Betere fusie en lasmetaal penetratie.
• Geschikt voor een breed scala aan plaatdiktes.

Hoe beïnvloedt polariteit de prestaties van booglassen?

Polariteit is een van de cruciale factoren die de kwaliteit van lasverbindingen beïnvloedt. Voor het lassen moet de lasser de juiste polariteit kiezen, afhankelijk van de vereiste, het type vulmateriaal, het type elektrode en het basismateriaal. De volgende lijst toont de parameters die gewoonlijk door de laspolariteit worden beïnvloed. Voor meer details, lees: Hoe polariteit de prestaties van booglassen beïnvloedt?

• Afzetting van vulstof – Met een elektrode voor consumptiegoederen verhoogt de DCEP-polariteit de metaalafzettingssnelheid. Lezen: Welke polariteit geeft maximale neersmeltsnelheid bij booglassen en waarom?
• Laspenetratie-DCEN polariteit verhoogt de laspenetratie. Lees: Welke polariteit geeft betere inbranding bij booglassen en waarom?
• Reiniging grondplaat-DCEP helpt bij het reinigen van grondplaten tijdens het lassen, waardoor de kans op insluitfouten afneemt. Lezen: Welke polariteit geeft betere oxide reiniging bij booglassen en waarom?
• Versterking-DCEP veroorzaakt globulaire wijze van metaaloverdracht, dus vergroot lasparel breedte.
• HAZ-DCEN polariteit warmt de basisplaten snel op en als snelheid niet wordt aangepast dan wordt HAZ breder.
• Lasparel uiterlijk-AC, sterk afhankelijk van vele andere factoren.

Hoe de laspolariteit correct te kiezen?

Opgemerkt moet worden dat de selectie van de laspolariteit rekening moet houden met een groot aantal factoren; echter, slechts enkele basisfactoren worden hieronder besproken. De juiste zorg zou voor het selecteren van polariteit voor een bepaalde toepassing moeten worden genomen.

• Als uw basismetaal aluminium of magnesium is dan is DCEP betere optie omdat het de oxydelaag (alumina-Al2O3) kan breken huidig op het plaatoppervlak. Ook is het smeltpunt van aluminium vrij klein (660ºC), zodat heeft de hoge hittegeneratie dichtbij grondplaat niet nodig.
• Als u titanium of roestvrij staal last, dan is AC betere optie aangezien het u alle gewenste voordelen zal geven. Hier kan DCEN HAZ zone.
• Als het werkmateriaal slechte elektronenemissiviteit heeft of hoog voltage voor elektronenemissie dan DCEP vergt is verkeerde keus aangezien het in instabiele boog kan resulteren.
• Als de dikte van de grondplaat meer is (>6mm) dan DCEN is verkieslijke keus. Randvoorbereiding is ook vereist. Ook voor dunne platen moet DCEP worden gekozen.
• Bij TIG-lassen kan het gebruik van DCEP-polariteit leiden tot kogelvorming aan de elektrodetip, wat leidt tot een kortere levensduur van de elektrode. Het kan ook in wolframinsluitingsdefect resulteren.