Voordelen en nadelen van metaalgevulde draden

Verhoog uw kennis van metaalgevulde draden, inclusief voordelen en nadelen:

Vandaag de dag worden metaalgevulde lasdraden steeds populairder. Fabrikanten hebben een breed scala aan lasprocessen en toevoegmaterialen die elk vele voor- en nadelen hebben. Voordat u een keuze maakt, moet u echter rekening houden met factoren zoals de vaardigheid van de lasser, beschikbare toevoegmaterialen, milieukwesties en economische factoren.

Metaalgevulde draad is een buisvormige draad gevuld met metaalpoeders, legeringen en boogstabilisatoren. Deze draden bieden een langere inschakelduur, hogere voortloopsnelheden, weinig rook en verbeterde kosteneffectiviteit. Hieronder zullen we de voor- en nadelen van metaalgevulde lasdraden onderzoeken zodat u kunt bepalen of u uw productiviteit en winstgevendheid daarmee kunt verbeteren.

Voordelen van metaalgevulde draden

Hoe weet u of metaalgevulde draden voordelig zijn voor uw proces? Houd rekening met de volgende factoren:

Hoge depositie-efficiëntie

Depositie-efficiëntie is de verhouding tussen het gewicht van het afgezette lasmetaal en het gewicht van de elektrode (of draad) die wordt verbruikt bij het maken van een las. Hoe hoger de depositie-efficiëntie van een toevoegmateriaal, des te lager de hoeveelheid van dat toevoegmateriaal wordt verspild omdat het geen onderdeel wordt van het afgezette lasmetaal.

Door hun boogkenmerken, zeer weinig spatten en laag slakvolume bieden metaalgevulde draden depositie-efficiënties van 92 tot 98%. Dit geldt voor de spuitoverdrachtmodus en beschermgasmengsels met een hoog argongehalte. Een verandering in overdrachtsmodus of beschermgassen zal echter de depositie-efficiëntie beïnvloeden.

Hoge neersmeltsnelheden

De neersmeltsnelheid (of afzetwaarde) is de hoeveelheid lasmetaal die binnen een bepaalde tijd wordt neergesmolten. Neersmeltsnelheden zijn samen met het neersmeltrendement de belangrijkste factoren voor de kosteneffectiviteit van een toevoegmateriaal.

Metaalgevulde draden worden meestal uitgedrukt in kg/uur en hebben een van de hoogste neersmeltsnelheden van alle lastoevoegmaterialen. Metaalgevulde draden kunnen neersmeltsnelheden van maar liefst 5,4-6,4 kg/uur bereiken bij een draad met een diameter van 1,2 mm. Een massieve MIG-lasdraad met dezelfde diameter heeft daarentegen een neersmeltsnelheid van 3,6-4,5 kg/uur.

Door de hoge neersmeltsnelheden in combinatie met een hoog neersmeltrendement en laag slakvolume kunnen metaalgevulde draden bij hogere voortloopsnelheden worden gebruikt. Dit leidt tot een verhoging van de productiviteit. Een metaalgevulde draad levert kostenbesparingen op bij een neersmeltsnelheid van 4,05 kg per uur of meer vergeleken met een massieve MIG-draad.

Hoge inschakelduur, hoge transportsnelheid

Bij een continu proces, zoals lassen met een metaalgevulde draad, stijgt de inschakelduur tot maar liefst 50% van de tijd of 30 minuten per uur voor de boogopbouw. De inschakelduur voor SMAW-elektroden ligt daarentegen bij ongeveer 20%. Dit betekent slechts 12 minuten lassen bij elk uur dat een boog wordt opgebouwd. Dit is een van de factoren waarom het gebruik van geautomatiseerd of robotlassen zo aantrekkelijk is.

Een andere voordeel - naast de toename van de inschakelduur - is de hogere transportsnelheid. Geautomatiseerd lassen is uitsluitend beperkt tot de aanvoer van onderdelen naar het lasstation en de transportsnelheid van het proces. Alleen metaalgevulde draden kunnen een hoge inschakelduur combineren met een hoge transportsnelheid zonder het uiterlijk van de lasrups, de penetratie of de lasintegriteit aan te tasten. Dit kan leiden tot aanzienlijk lagere laskosten.

Laag slakvolume, weinig spatten

Metaalgevulde draden hebben een zeer laag slakvolume. Dit betekent minder spatten die voor de afwerking van het uitgangsmateriaal moeten worden verwijderd. Dit is vooral belangrijk bij continue bewerkingen waarbij het onderdeel van een montage-/lasbewerking direct naar een reinigings- en lakbewerking gaat. Het verwijderen van lasspatten van een eindproduct kan een grote kostenpost na het lassen zijn.

Mogelijk lagere kosten

Bij een toevoegmateriaal gaat het niet alleen om de kosten per pond, maar ook hoeveel het gebruik per pond kost. Denk eens aan een praktijksituatie waarbij een 1,4 mm E70S-6 MIG-draad gepulst wordt gelast met een draadaanvoersnelheid van 10,8 meter per minuut, 24,5 volt en een transportsnelheid van 1,78 meter per minuut.

Vervolgens werd een metaalgevulde draad gebruikt, terwijl de draadaanvoersnelheid, spanning en transportsnelheid gelijk bleven. Door deze wijziging kon de transportsnelheid worden verhoogd tot 2,16 meter per minuut, dat wil zeggen een stijging van 20%. Niet alleen nam de transportsnelheid toe, en dus de verwerkingscapaciteit, maar het aantal noodzakelijke reparaties nam ook af en de tijd om reparaties uit te voeren met 10%.

In een andere situatie werd een dunwandige buis gepulst gelast met een ER409Cb massieve MIG-draad van 10 mm bij 180 A, 20 V en 50 cm per minuut. Vervolgens werd dezelfde buis met een EC409Cb metaalgevulde draad van 11,4 mm gepulst gelast bij 190 A, 21 V en een transportsnelheid van 70 cm per minuut.

De transportsnelheid nam toe en de metaalgevulde draad was beter in staat openingen te overbruggen vanwege een slechte pasvorm. Dit leidde tot een lager percentage defecten en minder noodzaak om onderdelen offline te bewerken. Het resultaat was een productiestijging van 40%, lagere toevoegmateriaalkosten per pond en lagere onderhoudskosten.

Nadelen van metaalgevulde draden

De voordelen van metaalgevulde draden wegen niet altijd op tegen de nadelen voor uw proces en uw tijd.

Investering in een geautomatiseerd systeem

Om metaalgevulde draden maximaal te benutten, is een geautomatiseerde of robotopstelling vereist. Daarnaast is ervaring met het programmeren van een robot noodzakelijk vanwege een toename van de vloeibaarheid van het lasbad. Dit is bijvoorbeeld het geval bij het lassen van een buis met een kleine diameter waarbij de positionering van de toorts op het onderdeel gevoeliger is bij een metaalgevulde draad. Omdat het proces meer warmte en meer stralingslicht genereert, is een geautomatiseerd systeem ook veiliger voor de gebruikers.

Aanpassingen aan apparatuur

Om alle mogelijke posities te krijgen, is voor metaalgevulde draden, net zoals voor massieve MIG-draden, een korte boogoverdrachtsmodus of een pulsmodus vereist. De meeste pulsmachines bevatten echter geen programma dat specifiek is bedoeld voor metaalgevulde draden. Hoewel dit niet noodzakelijk is, levert het wel betere prestaties op. Dit betekent dat de fabrikant van de apparatuur aanpassingen en programmawijzigingen van de stroombron moet uitvoeren.

Gebrek aan capaciteit in daaropvolgende stations

Een aanzienlijke verhoging van de productiviteit en verwerkingscapaciteit in het ene station wordt teniet gedaan als de daaropvolgende stations de extra delen niet aankunnen. Wanneer een toename van delen per uur wordt overwogen door middel van metaalgevulde draden, moet ook rekening worden gehouden met de daaropvolgende stations wat betreft hun verwerkingscapaciteit.

Het kiezen van het juiste toevoegmateriaal voor het werk is een cruciale beslissing, die zorgvuldig moet worden afgewogen. Als u echter weet wanneer het gebruik van een metaalgevulde draad zinvol is, kunt u uw productiviteit verhogen en geld besparen, waardoor u efficiënter kunt lassen, meer lasmetaal kunt laten neerslaan, kwaliteitsproblemen kunt verminderen en minder tijd aan nabewerking hoeft te besteden.