Artikel

Binnen de metaalwereld is veel aandacht voor verspanende en plaatbewerkende productietechnieken. Maandelijks passeert een grote stroom innovaties de revue en het aantal opmerkelijke toepassingen van nieuwe technologie is bijna even groot. Minder vaak gaat de aandacht naar techniek om dunne plaat te verbinden. Processen als lassen zijn bij velen wel bekend, maar hoe staat het met andere verbindingstechnieken, zoals lijmen en clinchen?
Wat kunnen we van die verbindingstechnieken verwachten? Gaat het daar net zo snel als bij andere technologieën voor de metaalindustrie? Deze en andere vragen kwamen aan de orde tijdens de recente forumdiscussie over verbindingstechnieken.Wie verbindingstechniek zegt, zal vaak als eerste denken aan lassen. Lijmen, nieten, drukvoegen of stansnieten zijn minder veelbesproken technieken om plaat met een dikte van 1 mm tot 3 mm te verbinden.

Forumdiscussie Verbindingstechnieken. V.l.n.r. Reinold Tomberg, Martin Franke, Menko Eisma, Wim Goedhart, Marco Kraaijeveld, Ard Hofmeijer, Chantal Baas en Kirsten de Lange (foto’s: Michel Zoeter)
Forumdiscussie Verbindingstechnieken. V.l.n.r. Reinold Tomberg, Martin Franke, Menko Eisma, Wim Goedhart, Marco Kraaijeveld, Ard Hofmeijer, Chantal Baas en Kirsten de Lange (foto’s: Michel Zoeter)
Toch staan de ontwikkelingen ook daar niet stil. Onder meer ingegeven door de komst van nieuwe materialen worden ook hier steeds de grenzen van het mogelijke opgezocht. Is er wat dat betreft een trend herkenbaar? Wordt er juist meer of minder gelijmd of gelast? En welke verschuivingen en vernieuwingen zijn waar te nemen?

Meerwaarde bepalend

Menko Eisma van Trumpf Nederland trapt af: “Verbindingstechnieken zijn niet los te zien van het totale productieproces. Een proces waarin bijvoorbeeld lasersnijden, kanten en lassen elkaar opvolgen. Zo’n proces proberen bedrijven zoveel mogelijk te beheersen. Dat betekent ook dat er wordt nagedacht over de verbindingstechniek. Voor plaatwerk geldt dat bij iedere volgende bewerking in het productieproces de meerwaarde van het product toeneemt en dus ook het risico groter wordt. De verbindingstechniek is vaak één van de laatste schakels in de keten en het risico is daar dan ook groot; je hebt bovendien met zoveel parameters te maken. Dat remt de introductie van technieken.” Wim Goedhart van Laskar Puntlastechniek vult aan: “Daar komt bij dat het slecht gesteld is met het kennisniveau over verbindingstechnieken. Zo zou puntlassen een gepasseerde techniek zijn, terwijl de opkomst van bijvoorbeeld de invertertechniek het puntlassen juist springlevend maakt. Het lasproces is tegenwoordig door vergaande automatisering ook nog eens volledig beheersbaar. Als je de machine goed instelt, kan er bij wijze van spreken niet mis gaan.” Marco Kraaijeveld van Laskar Las- en Snijtechniek: “Je merkt wel dat er meer wordt nagedacht over de verbindingstechniek die je het best kunt inzetten. De eigenschappen van een materiaal veranderen door het lassen, terwijl de regelgeving steeds strenger wordt, waardoor de ‘reproduceerbaarheid’ een belangrijk thema wordt. Het dwingt bedrijven ertoe om beter en meer na te denken over hun verbindingstechnieken. Een techniek die hierdoor in de belangstelling is komen te staan, is het lijmen. Praat je echter met metaalbewerkers over deze techniek dan wordt er al snel lacherig gedaan. Het bewijst maar weer eens dat het nadenken over verbindingstechnieken eigenlijk al op de tekentafel moet beginnen.” Over die keuze vertelt Ard Hofmeijer van het Laser Applicatie Centrum LAC: “Je moet de verbindingstechniek kiezen die bij je product, proces en organisatie past. Op beurzen kom je de meest innovatieve machines tegen. Voordat op zo’n machine wordt overgestapt, zul je eerst de vraag moeten stellen of er al het beste uit het bestaande machinepark wordt gehaald. Vaak blijkt dat optimalisatie ook mogelijk is door de bestaande technieken beter te benutten.”

Menko Eisma:  "Verbindingstechnieken niet los te zien van het totale productieproces."
Menko Eisma:
“Verbindingstechnieken niet los te zien van het totale productieproces.”

Denken vanuit plaat

‘De beste las, is de las die je niet hoeft te maken’ is een veel gehoorde opmerking. Een opmerking waar waarheid in schuilt, want voor een optimaal productieproces is het beter om vanuit de plaat te denken om op die manier verbindingstechniek zoveel mogelijk te vermijden. Merken de deelnemers aan de forumdiscussie dat er vaak op die manier wordt gewerkt? Hofmeijer: “Een groot deel van de toeleveranciers krijgt vaak min of meer uitgekauwde producten die zo goedkoop mogelijk moeten worden gemaakt. Het enige waarmee je je kunt onderscheiden is door het neerleggen van een aantrekkelijke prijs. Je zou zeggen dat vernieuwende technieken en ideeën daar een belangrijke rol in kunnen spelen. Maar het strandt vaak bij de constructie.” Wim Goedhart vult aan: “De constructeur is vaak iemand die vastzit in een patroon. Dat is eigenlijk ook wel begrijpelijk. Wij proberen hem daaruit los te weken en naar een ander niveau te brengen, door vanaf het eerste begin van het constructieproces met hem mee te denken.” Ook andere ontwikkelingen kunnen dat proces versnellen. Menko Eisma: “Moderne software maakt het de constructeur een stuk makkelijker. Daar staat tegenover dat de constructeur zelf lang niet altijd eenvoudig te bereiken is. Wij spreken vaak bedrijfsleiders en directieleden en hopen dan op een beurs als de Euroblech ook constructeurs te ontmoeten. Daar kom je ze echter te weinig tegen.”Ook tijdens cursussen die bijvoorbeeld door leveranciers worden georganiseerd, zijn constructeurs slecht vertegenwoordigd. Zijn zij dan eigenlijk wel voldoende op de hoogte van ontwikkelingen in de verbindingstechniek en zijn ze voldoende bekend met andere materialen dan plaatstaal? Menko Eisma: “Dat hangt ervan af wie je als constructeur wilt zien. Tegenwoordig is er een groot aantal bedrijfsleiders dat zich ook nadrukkelijk bezighoudt met de constructie. Maar degene die daadwerkelijk de constructie maakt, die is moeilijk te bereiken. Of ze dan ook van alle technieken volledig op de hoogte zijn, blijft de vraag.” Marco Kraaijeveld vult aan: “Nieuwe materialen en technieken zie je sneller opkomen in omgevingen waar van bovenaf wordt aangegeven met welke materialen moet worden gewerkt. De autoschadebranche is daar een goed voorbeeld van. De autoproducent geeft aan welke onderdelen op welke manier moet worden hersteld. Sommige van die materialen zijn zelfs helemaal niet meer te lassen. Er wordt keurig netjes voorgeschreven wat wel kan en met welke apparatuur dat moet worden gedaan. In dezelfde branche is naast veiligheid nog een andere belangrijke drijfveer om nieuwe materialen in te zetten: duurzaamheid. Door lichter te construeren met nieuwe materialen komen duurzaamheidsdoelstellingen sneller binnen handbereik.” Ook in andere takken van de industrie komen we die trend tegen. De agrarische sector is daar een voorbeeld van; iedere gewichtsbesparing betekent automatisch: minder transportkosten en meer laadcapaciteit. Ard Hofmeijer: “De automobielindustrie is een belangrijke trekker voor veel nieuwe technologie. In deze sector worden al volop composieten toegepast. Materialen die weer heel andere verbindingstechnieken vergen.”

Marco Kraaijeveld:  "Reproduceerbaarheid belangrijk thema bij keuze verbindingstechniek"
Marco Kraaijeveld:
“Reproduceerbaarheid belangrijk thema bij keuze verbindingstechniek”

Trends in lasprocessen

Het lassen kwam al even aan de orde tijdens de forumdiscussie. Tijd om eens wat verder in te zoomen op de verschillende lasprocessen, zoals elektrisch lassen met elektrodes, MIG/MAG-lassen, TIG-lassen, onderpoederdeklassen, laserlassen, wrijvingsroerlassen en elektronenbundellassen. Zijn er verschuivingen zichtbaar naar een of meerdere lasprocessen? Ard Hofmeijer: “In principe vinden bij alle lasprocessen voortdurend verbeteringen plaats. Die verbeteringen houden ook innovaties bij andere processen op gang. Daarmee opent zich als vanzelf de weg naar nieuwe markten en producten. Laserlassen is daar een goed voorbeeld van.” Toch merkt Menko Eisma dat nieuwe lasmethoden de nodige tijd nodig hebben om geïntroduceerd te raken. “Dat is ook deels te verklaren door de opleidingen. Daar zit de oude techniek echt ingebakken, waardoor het intreden van nieuwe technologie lastig is.”
Doet de metaalwereld zichzelf niet te kort door te weinig gebruik te maken van nieuwe of vernieuwende techniek? Wim Goedhart: “Voor puntlassen geldt dat zeker. Er wordt te weinig nagedacht over procesverbeteringen die bijvoorbeeld met puntlassen mogelijk zijn. Wij merken het vaak wanneer wij bedrijven bezoeken. Alle productieapparatuur ziet er gelikt uit, maar de puntlasmachines zijn van bedroevende kwaliteit of meer dan twintig jaar oud. Dat is jammer, want juist daar zijn nog veel verbeteringen te boeken. Zelfs gerenommeerde bedrijven doen zich op dat gebied tekort.” Ard Hofmeijer ziet daarvoor ook een verklaring in de economische situatie: “Vroeger werd er ‘vooruit’ geïnvesteerd in productieapparatuur. Die stap wordt nu bijna niet meer gemaakt omdat ondernemers zich geen misstap meer kunnen veroorloven. Wie dat wel doet, ligt uit de markt.”

Marco Kraaijeveld:  "Reproduceerbaarheid belangrijk thema bij keuze verbindingstechniek"
Marco Kraaijeveld:
“Reproduceerbaarheid belangrijk thema bij keuze verbindingstechniek”

Verdringen of aanvullen?

Je zou zeggen dat die angst om vooruit te investeren juist een belangrijke reden kan zijn om ook andere verbindingstechnieken uit te proberen. Op die manier zouden bepaalde technieken elkaar langzaam aan kunnen verdringen. Is dat op enige manier merkbaar in de markt? Ard Hofmeijer: “Niet de angst om te investeren maar de noodzaak om te automatiseren is daarbij leidend. Sommige bedrijven zijn daar al ver mee maar er zijn ook veel bedrijven die achterblijven. Die bedrijven moet nu écht aan automatiseren gaan beginnen. Die automatisering is ook de reden dat het TIG-lassen langzaam uit de markt wordt gedrukt ten gunste van laserlassen of geautomatiseerde MIG/MAG-lasprocessen. Naast het online-programmeren van robots is daarnaast nu ook het offline-programmeren in opkomst. Met die stap zullen ook kleinere series rendabel geautomatiseerd kunnen worden.”Zijn die kleine series ook bij het puntlassen mogelijk? Wim Goedhart: “Het uiterst nauwkeurig puntlassen wordt volledig tijdens het proces geregeld. Zelfs al voordat de bewerking wordt uitgevoerd, worden vitale parameters gemeten om het proces optimaal te beheersen. Vorig jaar hebben wij een project uitgevoerd waarbij een MIG/MAG-lasinstallatie werd vervangen door een weerstandlasinstallatie bij een grote truckproducent. Het weerstandslassen is daarbij volledig gecontroleerd waarbij alle relevante informatie voortdurend wordt vastgelegd.”Het lassen met de elektromagnetische straling van een laserbron -kortweg laserlassen- is toegesneden op de dunne plaat. Toch zijn er nog niet veel plaatwerkers die deze techniek omarmen. Van de 8000 bedrijven die lassen, maakt maar een half procent gebruik van een laserlasinstallatie. Wat is daar de reden voor? Menko Eisma: “De doorbraak duurde gewoon te lang. Momenteel zijn er zo’n 40 bedrijven actief met laserlassen. Ze werken allemaal volledig geautomatiseerd maar het zouden er zeker meer mogen zijn.” Ook de afwezigheid van deze techniek in veel van de opleidingen draagt eraan bij dat het laserlassen nog niet echt is doorgebroken. Over het laatste lasproces -het wrijvingsroerlassen- vertelt Ard Hofmeijer: “Wrijvingsroerlassen is een fraai proces. Er is een mooie en bijna volledige menging. Toch ken ik eigenlijk maar één bedrijf die deze tekst techniek gebruikt en dan met name voor dikkere delen. Waar het wrijvingsroerlassen zich bij dunne plaat goed voor leent, is het lassen van I-naden.Naast het lassen als bekende verbindingstechniek kunnen ook de nieuwe technieken niet onbesproken blijven. Lijmen en clinchen zijn de belangrijkste technieken die daarbij ter sprake komen. Welke techniek wordt waarvoor toegepast? Menko Eisma: “Alhoewel het clinchen en klinken geen nieuwe technieken genoemd kunnen worden, zie je deze nog veel in de luchtvaartindustrie worden toegepast. Langzaamaan doet ook daar het lijmen haar intrede.” Ard Hofmeijer verklaart: “Het inbrengen van warmte, zoals dat bij lasprocessen gebeurt, wordt in de luchtvaartwereld niet gewaardeerd. De metaaleigenschappen worden er te zeer door beïnvloed. Een andere mechanische verbindingstechniek -het toxen- leent zich bij uitstek voor het verbinden van verzinkte onderdelen van onder meer luchtkanalen.”

Ard Hofmeijer:  "Bedrijven die nu niet aan automatiseren gaan beginnen, prijzen zichzelf uit de markt."
Ard Hofmeijer:
“Bedrijven die nu niet aan automatiseren gaan beginnen, prijzen zichzelf uit de markt.”

Verbindingstechnieken voor dunne plaat

Lastechnieken
– Elektrisch lassen met elektrode – Maakt gebruik van een afsmeltende elektrode. Uit de elektrodebekleding ontstaat een beschermgas, waardoor deze niet apart wordt toegevoegd. Bij deze techniek wordt een constante stroom gebruikt.
– MIG/MAG-lassen – Twee lasprocessen die slechts van elkaar verschillen door het gebruikte gas. Bij deze techniek wordt een constante spanning gebruikt.
– TIG-lassen – Bij TIG-lassen wordt een lasboog getrokken tussen een wolfraam (niet afsmeltende) elektrode in de lastoorts en het werkstuk. Het lastoevoegmateriaal wordt apart, handmatig toegevoegd.
– Laserlassen – Verbindingsproces waarbij de elektromagnetische straling van een laserbron wordt ingezet voor het genereren van de benodigde smeltwarmte.
– Wrijvingsroerlassen – Lasproces waarbij het te lassen materiaal niet wordt gesmolten, maar aaneen gekneed in een pasteuze vorm.
– Weerstandslassen of puntlassen: verbindingstechniek waarbij metalen worden verbonden zonder toevoegmateriaal door het toepassen van druk en elektrische stroom op het te lassen gebied.Mechanische verbindingstechnieken
– Lijmen
– Clinchen (drukvoegen, nieten, stansnieten, toxen, …)

FPT-VIMAG-Forumdiscussie

De FPT-VIMAG-Forumdiscussie is een initiatief van FPT-VIMAG. De leden van de vereniging vertegenwoordigen gezamenlijk meer dan 1.500 producenten van apparatuur voor de metaalindustrie. Door hun rechtstreekse vertegenwoordiging en de jarenlange ervaring beschikken de FPT-VIMAG-leden over een onschatbare hoeveelheid kennis en deskundigheid. Die knowhow wordt nu ook via de forumdiscussie overgedragen. Tijdens de discussie passeren onder meer de stand der techniek, ontwikkelingen en aandachtspunten voor potentiële gebruikers de revue. De bijeenkomst over eigentijdse verbindingstechnieken stond onder leiding van Reinold Tomberg, hoofdredacteur van Metaal Magazine en vond plaats onder auspiciën van de PR-commissie van de Federatie Productie Technologie (FPT). Aan de FPT-VIMAG-forumdiscussie over nieuwe verbindingstechnieken werd deelgenomen door Menko Eisma van Trumpf Nederland (Hengelo), Marco Kraaijeveld van Laskar Las- en Snijtechniek (Gorinchem), Wim Goedhart van Laskar Puntlastechniek (Gorinchem) en Ard Hofmeijer van Laser Applicatie Centrum LAC (Enschede). Door: Martin Franke, Beta Public Relations

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven