Bij laserlassen worden metalen delen verbonden door een geconcentreerde laserstraal op de naad te richten. De straal smelt aan beide kanten van de naad een smalle zone materiaal, het gesmolten metaal vloeit samen en stolt, en de delen worden één geheel. Omdat de energie op een heel kleine plek wordt ingebracht, warmt het omliggende materiaal veel minder op dan bij booglassen. Dat betekent minder vervorming, een smallere warmte-beïnvloede zone en een schonere las die vaak weinig of geen naslijpwerk vraagt. Het proces is bijzonder geschikt voor dunne plaat, roestvast staal en nauwkeurige samenstellingen, en het levert de meest constante resultaten wanneer een robot de laskop voert.

Hieronder leggen we uit hoe het proces werkt, hoe het zich verhoudt tot TIG en MIG, waar de grenzen liggen en hoe we het inzetten in onze eigen robotlascel in Praag.

Hoe laserlassen werkt

Een modern laserlassysteem bestaat uit drie delen: een laserbron, een geleidingsweg en een laskop.

De bron. Bij industrieel laserlassen wordt tegenwoordig meestal een vezellaser gebruikt, waarbij de straal in een optische vezel wordt opgewekt. Vezellasers zijn compact, efficiënt en leveren een straal die zich heel scherp laat focusseren.
De geleiding. De straal loopt via een flexibele glasvezelkabel naar de laskop. Daardoor is het praktisch om de kop op een robotarm te monteren.
De kop. Optiek focust de straal op de naad. Beschermgas schermt het smeltbad af van de omgevingslucht en, afhankelijk van de verbinding, kan lasdraad als toevoegmateriaal worden aangevoerd.

Twee lasmodi

Laserlassen werkt in twee hoofdregimes:

Warmtegeleidingslassen. Bij een lagere vermogensdichtheid smelt het oppervlak en verspreidt de warmte zich via geleiding in het materiaal. Het resultaat is een ondiepe, brede en zeer gladde las – goed voor zichtnaden en dun materiaal.
Keyhole-lassen (dieplassen). Bij een hogere vermogensdichtheid verdampt het metaal plaatselijk en ontstaat een smalle holte – het ‘sleutelgat’ – waardoor de straal diep in de naad kan doordringen. Het resultaat is een diepe, smalle las met een kleine warmte-beïnvloede zone.

Welke modus wordt gebruikt, is een kwestie van vermogen, focus en lassnelheid, en wordt gekozen op basis van de verbinding en het materiaal.

Laserlassen versus TIG en MIG

Elk proces heeft zijn plaats. De vergelijking hieronder is kwalitatief – de werkelijke waarden hangen af van materiaal, dikte, naadontwerp en apparatuur.

	Laserlassen	TIG	MIG / MAG
Warmte-inbreng	Laag, geconcentreerd	Gemiddeld	Hoger
Vervorming van dunne plaat	Laag	Gemiddeld	Hoger
Uiterlijk van de las	Smal, schoon	Zeer schoon bij een vakkundige lasser	Breder, kan nabewerking vragen
Naslijpen na het lassen	Minimaal	Gemiddeld	Vaak nodig
Spatten en uv	Geen booglicht (uv), geen spatten	Uv van de boog	Uv en spatten
Vereiste pasnauwkeurigheid	Hoog	Vergevingsgezind	Meest vergevingsgezind, overbrugt spleten
Verbruik van toevoegmateriaal	Laag	Gemiddeld	Hoog
Geschikt voor	Dunne plaat, rvs, nauwkeurige samenstellingen	Hoogwaardige handlassen	Dikkere delen, hoge neersmeltsnelheid
Automatisering	Zeer geschikt voor robots	Mogelijk	Breed geautomatiseerd

Waar laserlassen wint

Dunne rvs-plaat. Door de lage warmte-inbreng blijven panelen vlak en verkleurt de las minder. Minder richten, minder slijpen, minder herstelwerk.
Zichtnaden. Een smalle, gelijkmatige las die nauwelijks nabewerking nodig heeft.
Nauwkeurige samenstellingen. Wanneer de delen uit een nauwkeurige plaatwerkketen komen, is de pasvorm goed genoeg om de laser optimaal te laten werken – en houdt de samenstelling na het lassen haar maten.
Herhaalbaarheid. Op een robot volgt elke las hetzelfde pad met dezelfde snelheid. Die constantheid telt voor onderdelen die langdurig cyclisch worden belast.

Waar het niet wint

Een eerlijk artikel moet ook zeggen wanneer laserlassen de verkeerde keuze is:

Slechte pasvorm. De straal is smal. Brede of ongelijkmatige spleten die een MIG-lasser moeiteloos overbrugt, kunnen voor een laser een probleem zijn. Laserlassen beloont nauwkeurige delen en straft slordige af.
Dikke delen en zwaar constructiewerk. Bij zeer dikke plaat of werk met een hoge neersmeltsnelheid zijn boogprocessen vaak praktischer.
Sterk reflecterende metalen. Materialen als aluminium en koper reflecteren een groot deel van de straal en vragen passende parameters en ervaring.
Kosten en veiligheid van de apparatuur. Lasersystemen kosten meer dan booglasapparaten, en de laser zelf is een ernstig risico dat volgens de laserveiligheidsregels moet worden beheerst. Dat er geen booglicht en geen spatten zijn, maakt de straal nog niet onschadelijk.

Hoe sterk is een laserlas?

De sterkte hangt af van het naadontwerp, de inbranding, het materiaal en de kwaliteit van de uitvoering – niet alleen van de naam van het proces. Een goed ontworpen, volledig doorgelaste laserlas kan een volwaardig dragende constructieve verbinding zijn; een slecht passende las niet. Daarom noemen we geen algemene sterktewaarden. We ontwerpen de verbinding voor het belastingsgeval en bouwen gelaste constructieve samenstellingen voor tien jaar of meer cyclische belasting.

Waarom een robot de laskop hoort te voeren

Een laser is nauwkeurig, maar slechts zo nauwkeurig als het pad dat hij volgt. Daarom lassen wij met de laser op een robot.

In onze cel wordt een IPG LightWELD XR-vezellaserlaskop gedragen door een collaboratieve FANUC CRX-robot. Een deel van onze CRX-cobots rijdt op een lineaire baan als zevende as, zodat één robot een hele werkruimte bestrijkt – ook lange frames en grote panelen. Een 3D-camera stuurt de baan, en lassen kunnen onder toezicht of autonoom worden uitgevoerd. De robot houdt elke keer exact hetzelfde pad met exact dezelfde snelheid aan – en daar komen de geringe vervorming en de herhaalbaarheid vandaan.

Dezelfde cobots doen meer dan lassen: ze monteren samenstellingen automatisch en bedienen de Mazak-CNC en andere machines. Een gelast frame kan dus door kanten, lassen en verspanen gaan zonder het team te verlaten. Details vindt u op de technologiepagina.

Laserreinigen vóór en na het lassen

Laskwaliteit begint vóór het lassen. Olie, oxiden en oppervlaktelagen op de naad kunnen porositeit en een ongelijkmatige las veroorzaken. Onze werkwijze omvat het laserreinigen van de naad vooraf en van de las achteraf als onderdeel van hetzelfde proces, zodat het oppervlak is voorbereid en het resultaat is afgewerkt zonder omweg via een ander werkstation.

Bij roestvast staal komen lasverkleuring en oppervlakte-oxiden steeds terug. Een van onze referentieprojecten is een handgehouden elektrochemisch reinigingspistool dat precies voor die taak is ontworpen – u vindt het op de pagina projecten.

Een onderdeel ontwerpen voor laserlassen – checklist

Reken op een nauwe pasvorm. Houd spleten klein en gelijkmatig; nauwkeurig kanten en ponsen eerder in de keten betaalt zich hier terug.
Kies het verbindingstype vroeg. Stompe naden, overlapnaden, hoeknaden en randnaden gedragen zich verschillend; vertel ons welke belasting de verbinding draagt.
Laat ruimte voor de laskop. De robot heeft zicht op de naad nodig en ruimte om erlangs te bewegen.
Markeer zichtnaden. Is een naad cosmetisch, zeg dat dan – het verandert hoe we hem instellen en afwerken.
Denk aan de opspanning. Zelfcentrerende details zoals lipjes en sleuven maken samenstellingen makkelijker te positioneren en verminderen het werk aan lasmallen.
Vermeld materiaal en oppervlaktetoestand. Rvs, constructiestaal, gecoat of onbehandeld – elk vraagt eigen parameters.

Veelgestelde vragen

Waarvoor wordt laserlassen gebruikt?

Overal waar nauwkeurige verbindingen met weinig vervorming nodig zijn – samenstellingen van dunne plaat, rvs-behuizingen en -frames, constructieve samenstellingen en onderdelen met zichtnaden. Wij gebruiken het voor frames, panelen en samenstellingen van de machines die we bouwen.

Is laserlassen sterker dan TIG of MIG?

Niet per definitie. De sterkte komt voort uit naadontwerp, inbranding en uitvoering. Een laserlas kan volledig dragend zijn; het voordeel zit in weinig vervorming en herhaalbaarheid, niet in een sterker etiket.

Heeft laserlassen lasdraad nodig?

Niet altijd. Sommige verbindingen worden zonder toevoegmateriaal gelast, andere met lasdraad. Laserlassen verbruikt over het algemeen minder toevoegmateriaal dan booglassen.

Kan laserlassen worden gebruikt voor dun roestvast staal?

Ja – dat is een van de sterkste toepassingen. De lage warmte-inbreng houdt dunne panelen vlak en beperkt verkleuring.

Last u enkelstuks of alleen series?

Allebei. Onze cel is ingericht op enkelstuks en kleine series, naast de rest van onze mogelijkheden.

Volgende stap

Heeft u een gelaste samenstelling die vlak moet blijven, er netjes uit moet zien en jarenlang belasting moet dragen? Stuur ons het model en vertel wat het moet doen. We bekijken de verbindingen, de pasvorm en de volgorde, en laten u weten of laserlassen het juiste proces is – of niet. Neem contact op.

Laserlassen uitgelegd: hoe het werkt, hoe sterk het is en wanneer een robot de laskop hoort te voeren