De vele voordelen van koper
Koper wordt al duizenden jaren gewaardeerd door de mensheid. Het heeft tal van opvallende voordelen:
- grotendeels bestand tegen atmosferische invloeden
- grotendeels bestand tegen zuren
- gemakkelijk mechanisch te verwerken
- Vorming van een beschermende passieve laag onder passende invloeden
- hoge elektrische geleidbaarheid
- hoge thermische geleidbaarheid
- gemakkelijk te verbinden (lijmen, persen, lassen, solderen)
Het lassen van koperlegeringen
Als het gaat om het lassen van koper, mogen de koperlegeringen niet worden genegeerd. Deze vormen een hoog aandeel. Met name bronzen beelden (minimaal 60 procent koper) zoals tinbrons of brons zijn wijdverbreid. Er zijn ook andere legeringen en messing.
Meerfasige koperlegeringen
De fasen van een werkstuk hebben een doorslaggevende invloed op het lassen. Eenfasige metalen (bijvoorbeeld ongelegeerd koper) en legeringen zijn zeer goed te lassen, terwijl meerfasige legeringen minder goed zijn. Zo vormt lood een extra fase in een koperlegering. Bij het lassen van koper moet met deze speciale eigenschappen rekening worden gehouden.
Lasproces voor koper en koperlegeringen
Net als andere non-ferrometalen heeft koper de neiging atmosferische gassen op te nemen tijdens het lassen, d.w.z. bij verhitting, en zo de lasnaad negatief te beïnvloeden. Daarom hebben lasprocessen met inerte beschermgassen de voorkeur bij het lassen van koper:
- MIG
- TIG
- elektrisch booglassen (lastoevoegmaterialen moeten additieven bevatten om te beschermen tegen atmosferische invloeden)
- Weerstandslastechnieken (met geschikte coatings)
De thermische geleidbaarheid
De enorme thermische geleidbaarheid (vier keer groter dan die van staal) betekent dat het / de werkstuk (ken) dienovereenkomstig moeten worden voorverwarmd. Er zijn ook lassers die zonder voorverwarmen kunnen, maar dit zijn uitzonderingen. Bovendien zet koper bij verhitting meer uit, maar krimpt het ook steeds sneller.
Het zuurstofgehalte
Een ander belangrijk aspect is het zuurstofgehalte van het koper. Dit is te vinden in DIN CEN TS 13388. In het algemeen kan worden gezegd dat zuurstof wordt gebruikt bij het raffineren om onzuiverheden te verminderen en zo de elektrische geleiding te verhogen. Koper, dat bedoeld is voor elektrische toepassingen, heeft daarom meestal een relatief hoog gehalte aan zuurstof. Koper voor de bouw van planten is tamelijk zuurstofarm.
Het zuurstofgehalte heeft echter ook invloed op de lasbaarheid. Dit stimuleert de opname van waterstof in het koper (waterstofziekte).
Koper- en gaslassen
Bij gaslassen (gas-zuurstofvlam) moet het koperen werkstuk gelijkmatig worden voorverwarmd tot 300 tot 600 graden Celsius. Vanwege de zich snel ontwikkelende passieve laag moet een geschikte vloeimiddel worden gebruikt bij het verbinden van twee koperen werkstukken.
Koper- en booglassen
Tijdens het booglassen moet ongelegeerd koper worden verwarmd tot ongeveer 500 graden. Hiervoor is passend gereedschap nodig, omdat het elektrisch vermogen van lasmachines meestal te laag is. Passende additieven zoals vloeimiddel moeten aan het lastoevoegmateriaal worden toegevoegd. Door de omslachtige procedure (voorverwarmen) heeft handmatig elektrisch booglassen weinig aandacht gekregen.
Afgeschermd lassen met koper en gas
Afgezien van zuurstofrijk koper, is booglassen overigens de lasmethode die de voorkeur heeft voor koper en koperlegeringen. Er moet bijzondere aandacht worden besteed aan het gebruikte beschermgas. Argon is zeer geschikt voor bijvoorbeeld koper, omdat het een verhoogde thermische geleidbaarheid heeft. Dit effect kan beter worden benut met helium, maar het is een relatief duur edelgas.
Verschillen tussen TIG en MIG
Bij TIG-lassen heeft de lasnaad minder poriën. MIG-lassen van koper is ook bijzonder geschikt wanneer meer stoffen via het toevoegmetaal moeten worden ingebracht. TIG-lasmachines met minimaal 500 A hebben geen voorverwarming nodig, daaronder moet bij beide inert gas lasprocessen tot 600 graden worden voorverwarmd.
Conclusie Het lassen van koper is veeleisend
Het lassen van koper vereist dan ook een hoge mate van laskennis. Bovendien moet bij de keuze van het lasproces en alle bijbehorende aspecten zoals voorverwarmen, lastoevoegmaterialen, etc. rekening worden gehouden met een bestaande koperlegering en een niet-gelegeerd koperwerkstuk. Laat daarom eventueel het lassen van koper over aan een gespecialiseerd bedrijf.
tips en trucs
Vanwege de hoge eisen wordt het lassen van koper nogal verwaarloosd door doe-het-zelvers. Zelfs in het vaartuig worden veel koperinstallaties vaak gesoldeerd. Natuurlijk vindt u in het in-house journaal ook handleidingen en instructies voor het solderen van koper. Uiteraard wordt er onderscheid gemaakt tussen hard solderen koper en zacht koper solderen.
