Als het werkt: Friction stir welding

In dit artikel:

Wrijvingsroerlassen, of Friction Stir Welding (FSW), is een lastechniek die sinds de jaren negentig ook in de scheepsbouw wordt toegepast. In tegenstelling tot traditioneel MIG/MAG-lassen smelt het metaal niet. Een roterende boorkop met een pin wordt op de naad tussen twee platen gedrukt. Door de wrijving ontstaat warmte, waardoor het metaal zacht en kneedbaar wordt. De pin roert de materialen door elkaar, zodat een sterke verbinding ontstaat zonder toevoegmateriaal.

De afmetingen van de pin en de schouder van de boorkop bepalen de breedte van de lasnaad. Ook de draaisnelheid en de snelheid waarmee de kop over het materiaal beweegt, zijn belangrijk. Bij te veel warmte kan het metaal alsnog smelten en wordt de verbinding zwakker. De boorkop wordt daarom vaak iets schuin geplaatst voor een betere verdeling van het materiaal. Omdat het metaal minder sterk wordt verhit, blijft de kristalstructuur grotendeels behouden. Daardoor zijn sterke verbindingen met dunnere platen mogelijk.

FSW is bovendien veiliger dan veel traditionele lasmethoden: er zijn geen giftige beschermgassen of rondspattend gesmolten metaal en er ontstaat nauwelijks slak of nabewerking. De techniek stelt wel hoge eisen aan de constructie. De platen moeten stevig worden vastgeklemd om verschuiven en kleine openingen in de las te voorkomen. Ook blijft er een klein gat achter wanneer de boorkop uit de verbinding komt. Daarom is FSW vooral geschikt voor lange, vlakke naden; voor kleine of moeilijk bereikbare verbindingen blijft MIG/MAG-lassen praktischer.

De techniek kan niet alleen platen verbinden, maar ook zwaarbelaste delen van metalen constructies versterken. FSW werd aanvankelijk in Scandinavië gebruikt voor aluminium panelen van vissersschepen en ferry’s. Tegenwoordig wordt het onder meer toegepast bij de paneelbouw van marineschepen, waaronder de nieuwste Amerikaanse fregatten. Omdat het proces goed te automatiseren is, biedt het ook mogelijkheden voor toekomstige, met lasrobots uitgeruste scheepswerven.