Aluminium lassen met TIG: wisselstroom en instellingen
Waarom aluminium wisselstroom eist, wat balans en frequentie doen, richtwaarden per dikte, 4043 of 5356 — en de drie fouten die voor afkeur zorgen.
Aluminium straft vrijwel elke gewoonte af die van staal is meegenomen. Het smelt bij minder dan de helft van de temperatuur, geleidt warmte een veelvoud sneller, draagt een oxidehuid die helemaal niet smelt en neemt waterstof op zodra het vloeibaar wordt. Elk van die punten heeft een antwoord, en daarover gaat deze pagina.
De oxidehuid is het hele probleem
Aluminium smelt rond 660 °C. Het aluminiumoxide dat zich binnen seconden na blootstelling aan lucht op het oppervlak vormt, smelt rond 2050 °C.
Dat verschil is de hele moeilijkheid. Bij het opwarmen van de verbinding wordt het metaal eronder vloeibaar terwijl het vel erover vast blijft: een taaie, doorzichtige film boven een gesmolten bad, die beide zijden van de verbinding gescheiden houdt en insluit wat eronder zit.
Twee dingen werken ertegen: mechanisch reinigen vóór de boog en wisselstroom tijdens de boog.
Waarom wisselstroom, en wat balans en frequentie doen
Bij wisselstroom heeft elke halve periode een eigen taak:
- Negatieve elektrode (EN) brengt warmte in het werkstuk. Dat is de helft die inbrandt.
- Positieve elektrode (EP) draait de richting om en de boog breekt de oxidehuid van het oppervlak — het kathodische reinigingseffect, zichtbaar als de heldere, aangetaste band naast de rups. Ze verwarmt ook de elektrode, en daarom zou een volledig positieve instelling die vernielen.
Twee knoppen op elke moderne inverter regelen dat:
De balans bepaalt de verhouding. Meer EN betekent meer inbranding en een koelere elektrode; meer EP betekent meer reiniging. Het meeste werk ligt tussen 65 en 75 % EN. Verder richting reiniging gaan loont alleen bij echt vuil of zwaar geoxideerd materiaal — verder reinigen dan nodig verspilt alleen warmte en maakt de elektrodepunt bol.
De frequentie bepaalt hoe geconcentreerd de boog is. Laag, rond 60 Hz, geeft een brede, zachte boog en een ruime reinigingsband. Hoog, van 120 tot 200 Hz of meer, maakt hem smaller en harder — betere beheersing op dunne plaat en in hoeken, tegen een scherper geluid en een smallere gereinigde zone.
Biedt een apparaat er maar één van de twee, dan telt de balans.
Elektrode en gasmondstuk
Op oudere transformatorapparaten was zuiver wolfraam (groen) de standaard: het vormt de bolvormige punt die wisselstroom nodig had. Op een moderne inverter werkt wolfraam met 2 % lanthaan (lichtblauw) of een variant met cerium beter — het houdt de punt scherp, ontsteekt betrouwbaarder en verdraagt meer stroom bij dezelfde diameter.
De punt wordt in de lengterichting van de elektrode geslepen, nooit dwars. Dwarse groeven buigen de boog naar één kant af.
Een gaslens loont: aluminiumlassen profiteert meer dan de meeste toepassingen van een brede, rustige beschermmantel, en ze laat toe de elektrode verder in een hoek te steken zonder de bescherming te verliezen.
Richtwaarden per dikte
Alles hieronder is een vertrekpunt voor een stompe verbinding onder de hand, met zuiver argon. Een gekwalificeerde procedure gaat boven elk van deze getallen.
| Dikte | Stroom (AC) | Elektrode | Toevoeg |
|---|---|---|---|
| 1,6 mm | 60–80 A | 1,6 mm | 1,6 mm |
| 3,2 mm | 125–160 A | 2,4 mm | 2,4 mm |
| 4,8 mm | 180–225 A | 2,4 mm | 3,2 mm |
| 6,4 mm | 225–275 A | 3,2 mm | 3,2 mm |
Daarachter zit de vuistregel van ongeveer 40 A per millimeter dikte. Die houdt stand tot rond 6 mm; daarboven wegen naadvoorbereiding en voorwarmen zwaarder dan het getal.
Twee correcties die geen tabel voor u kan maken:
- Aluminium vraagt bij de start meer stroom dan aan het eind. De geleiding trekt de energie uit een koude plaat, en zodra het werkstuk warm is brandt dezelfde instelling door. Een voetpedaal of een neergaande helling lost dat op; een vaste stroom over een lange naad niet.
- In lastige posities moet de stroom omlaag en moet u erop rekenen dat het bad uit de verbinding wil lopen.
Toevoegmateriaal: 4043 of 5356
In negen van de tien gevallen is het een van beide.
4043 bevat silicium. Het vloeit makkelijker, bevochtigt beter en scheurt minder snel op de 6000-legeringen van geëxtrudeerde profielen. Dat is de vergevingsgezinde staaf.
5356 bevat magnesium. Het is sterker, stijver — wat telt bij mechanische aanvoer — en anodiseert naar een kleur dicht bij het basismateriaal, terwijl 4043 donkerder wordt. Op 5000-legeringen hoort het sowieso, en bij constructieve verbindingen ook.
Waar de tekening niets voorschrijft, beslist wat zwaarder weegt: uiterlijk na anodiseren en sterkte wijzen naar 5356; lasbaarheid en scheurvastheid op profielen naar 4043.
De drie fouten die de meeste afkeur veroorzaken
Porositeit. Vloeibaar aluminium lost waterstof op en stoot die bij het stollen uit. De waterstof komt uit vocht, vet, snijolie of een staaf die met blote handen is vastgepakt. Eerst ontvetten met aceton, daarna de oxidehuid mechanisch verwijderen — in die volgorde, want een vettig oppervlak borstelen drukt het vet juist het metaal in.
Oxide-insluitsels. Een rvs-borstel die koolstofstaal heeft geraakt brengt ijzer in het aluminium en zaait insluitsels én corrosie tegelijk. Een borstel die verder niets raakt. En kort voor het lassen reinigen: de oxidehuid vormt zich meteen opnieuw.
Vervorming en doorbranden. De uitzetting van aluminium is ongeveer het dubbele van staal, en het lage smeltpunt laat weinig marge. Vaker hechten dan nodig lijkt, op dunne plaat met een badsteun werken en de warmte-inbreng laag houden — wat meestal betekent sneller doorlassen in plaats van de stroom verlagen.
Wat hete draad verandert
Aluminium is een van de toepassingen waar mechanisch aangevoerd toevoegmateriaal het duidelijkst merkbaar is, en wel om twee redenen die niets met snelheid te maken hebben.
De eerste is badbeheersing. Handmatig TIG op aluminium vraagt een zachte staaf te dopen in een bad dat nauwelijks zijn vorm houdt, op een materiaal dat bijna niet waarschuwt voordat het inzakt. Een draadaanvoer levert elke seconde dezelfde hoeveelheid, en de operator stuurt in plaats daarvan toortshoek en voortgang.
De tweede is warmte. Vervorming en doorbranden in aluminium zijn thermische problemen, en warmte is een functie van hoe lang de boog op één plek staat. Het toevoegmateriaal heet en continu aanvoeren maakt sneller lassen mogelijk, zodat er voor dezelfde verbinding minder energie in de plaat gaat.
Dat is precies de combinatie waarop TIP TIG is gebouwd: een mechanisch oscillerende hete draad op een conventionele TIG-boog, met hetzelfde zuivere argon. Op aluminium pakt het porositeit, badbeheersing en vervorming tegelijk aan, en daarom is het een van de sterkste toepassingen van het proces. De gids over metalen en legeringen laat zien waar dezelfde redenering opgaat.
Kort samengevat
Aluminium heeft wisselstroom nodig omdat zijn oxidehuid niet smelt; de balans regelt de reiniging en de frequentie de boogconcentratie. U begint rond 40 A per millimeter en gaat omlaag naarmate het werkstuk warm wordt. 4043 om prettig te lassen, 5356 voor sterkte en kleur. En het is te aanvaarden dat de meeste fouten in aluminium al vóór het ontsteken beslist worden: door hoe schoon en hoe droog de verbinding was.