Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
uurlass oors stoc
De smederij op de Bataviawerf in Lelystad vormt de idyllische locatie voor een demonstra-
tie van de oudste verbindingstechniek voor ijzer en staal: het vuurlassen of wellen. Een
techniek die het verdient om doorgegeven te worden aan een nieuwe generatie. De vak-
smeden Filip Ponseele en Wout Hammer maken zich daar sterk voor.
Speciaal voor Lastechniek maakten zij proefstukken die later aan een mechanisch onder-
zoek zullen worden onderworpen.
door Geri van Krieken, fotografie Bert de Jong
Het verbinden van ijzer en staal is lange tijd 'het ge-
heim van de smid' geweest. En als je de ervaren
smeden zo bezig ziet, is het niet verwonderlijk dat
men vroeger magische krachten toedichtte aan de smid.
Dat heeft ongetwijfeld te maken met de manier waarop
een smid met behulp van een kolenvuur het ijzer weet om
te vormen tot mooie sier- of gebruiksvoorwerpen, de
magie van het richten en krimpen door warmte, met als
klap op de vuurpijl het vuurlassen of wellen. Twee witheet
gestookte delen, een handje poeder, wat extra vonken, een
paar rake klappen en voila.: twee delen zijn verbonden tot
één geheel. Dat moet veel indruk gemaakt hebben vroeger,
zeker als het uitgevoerd werd door een smid met gevoel
voor drama en theater. Maar wat gebeurt er nu werkelijk
daar in dat smidsvuur? En hoe sterk is een gevuurlaste ver-
binding eigenlijk?
18
september 2016 LASTECHNIEK : DE OORSPRONG VAN HET LASSEN - september 2016 : LASTECHNIEK
Austenietgebied
Het werkgebied van de smid is het austenietgebied. Het
ijzer of staal heeft dan een temperatuur die ruwweg ligt
tussen 800 en 1.400 °C, afhankelijk van het koolstofge-
halte van het materiaal. In dit gebied is het materiaal deeg-
achtig en goed te vervormen, maar het is bij deze
temperatuur extra gevoelig voor de opname van zuurstof.
Zolang het materiaal in het kolenvuur ligt, is er weinig
aan de hand: de aanwezige zuurstof wordt verbruikt voor
de verbranding van de kolen en tast het werkstukmateri-
aal niet aan. Wel kan het werkstuk aan de buitenzijde ont-
kolen.
Voor het vuurlassen worden de te verbinden delen tot
hoog in het austenietgebied verwarmd (rond de 1.400 °C),
zodat het materiaal witheet, deegachtig maar net niet
vloeibaar is. Dan wordt een vloeimiddel aangebracht op
de te verbinden delen. Dit kan zand zijn, borax (natrium-
tetraboraat) of ijzerpoeder. Het vloeimiddel (of bindmid-
del) vormt een beschermend laagje en zorgt ervoor dat er
geen zuurstof bij de verbinding kan. Welk middel de smid
gebruikt is een zeer persoonlijke keuze: de een zweert bij
borax; de ander gebruikt liever zand. Belangrijk is dat het
vloeimiddel goed uit de verbinding gesmeed wordt, zodat
er geen insluitsels achterblijven.
Na het aanbrengen van het vloeimiddel worden de twee
gloeiende delen op het aambeeld als het ware 'in elkaar
geslagen'. Ze diffunderen in elkaar, waardoor het een ho-
mogeen stuk materiaal wordt. Zelfs op een microfoto is de
fusielijn tussen de twee delen niet meer te zien, hooguit
een zone van wat ontkoold materiaal. Na een volgende
verhitting wordt het werkstuk in de juiste vorm gesmeed.
Bij dit alles moet de smid goed rekening houden met ma-
teriaalverlies dat optreedt bij het afkoelen, als gevolg van
de transformatie van austeniet naar ferriet.
Twee witheet gestookte delen,
een handje poeder, wat extra vonken,
een paar rake klappen en voilà: twee
delen zijn verbonden tot één geheel.
Het lijkt zo eenvoudig, maar alleen een ervaren smid kan
aan de kleur van het materiaal precies zien of het de juiste
las- of smeedtemperatuur heeft. Ook weet hij, zonder dit
precies te kunnen meten, hoeveel extra dikte hij nodig
heeft om de goede eindafmeting te bereiken.
19
LASTECHNIEK DE OORSPRONG VAN HET LASSEN - september 2016 .** ****** S S1=-, '
september 2016 : LASTECHNIEK
Drie stappen naar het maken van een gevuurlaste staaf. Links: de voorgevormde delen Midden: het aan elkaar lassen van de beide delen Rechts: de staaf die door hameren in vorm wordt gebracht foto's: Gustav le Blanc
Opleiden nieuwe generatie
Tegenwoordig zijn er nog maar weinig mensen die de
kunst van het vuurlassen beheersen. Een van hen is Filip
Ponseele. Deze kunstsmid uit Vlaanderen is vandaag op
de Bataviawerf om enkele cursisten de fijne kneepjes van
het vak bij te brengen. Wout Hammer, de smid die de da-
gelijkse leiding heeft over de smederij, praat ons intussen
bij over de situatie in Nederland. "In ons land hebben de
professionele, ambachtelijke smederijen zich verenigd in
het NGK, het Nederlands Gilde van Kunst-, Sier- en Res-
tauratiesmeden. Het NGK geeft informatie over oplei-
dingsmogelijkheden en stelt zich ten doel het vakman-
schap te waarborgen, bijvoorbeeld door middel van een
erkenningssysteem op basis van gildeproeven. Op Euro-
pees niveau is het NGK bezig om voor de komende gene-
raties een geharmoniseerde opleiding op te zetten voor het
smidsvak. Dat vergt een lange adem, maar we zijn al een
eind gevorderd."
Het NGK geeft informatie over opleidings-
mogelijkheden en stelt zich ten doel het
vakmanschap te waarborgen, bijvoorbeeld
door middel van een erkenningssysteem
op basis van gildeproeven.
Wout Hammer, van origine lastechnicus, kwam per toeval
in het smidsvak terecht. Een beginnerscursus smeden be-
viel hem zo goed dat hij daarin verder wilde. Nu zet hij
zich dagelijks in voor het behoud van dit oude ambacht.
"Het vuurlassen is een techniek die verloren dreigt te
gaan. We zien echter vooral in de restauratiewereld dat er
veel behoefte is aan vakmensen die deze techniek beheer-
sen, om restauraties op de juiste manier te kunnen uit-
voeren. In het verleden is er veel misgegaan, door
onwetendheid en onkunde."
Proefstukken Vandaag werkt Wout samen met Filip aan het vervaardi-
gen van proefstukken die later getest gaan worden op hun
mechanische eigenschappen. Ze maken staven uit
Armco®, puddelijzer en S235 en gebruiken daarbij ver-
schillende vloeimiddelen (zand, borax en sureweld, be-
staande uit borax met ijzerpoeder). Elke staaf wordt
gemerkt om aan te geven welk materiaal en welk vloei-
middel is gebruikt.
Het is een mooi gezicht om de vakmensen samen aan het
werk te zien. Na een grondige voorbewerking, het op-
stuiken van de te verbinden uiteinden en het aanbrengen
van een schuine kant, worden de twee delen door Filip in
het smidsvuur op de juiste temperatuur gebracht. Op zijn
teken haalt de assistent één stuk uit het vuur en houdt deze
op het aambeeld, het andere deel legt Filip erop en met
een paar klappen en een keer draaien zitten de delen aan
elkaar. Hierna volgt weer een vuurgang, waarna beide
smeden vervolgens in een snel maar regelmatig tempo om
de beurt op de staaf hameren om deze verder in model te
brengen.
Na afkoeling van de staven is met het blote oog niet meer
te zien waar de delen aan elkaar zijn gelast. Maar hoe
sterk is die verbinding? "Vreemd genoeg is daar nauwe-
lijks onderzoek naar gedaan", vertelt Wout. "In hand-
boeken voor smeden staat alleen vermeld dat de ontstane
verbinding 'vrij sterk' is. Meer niet. Ik ben dus wel be-
nieuwd wat uit het mechanisch onderzoek naar voren gaat
komen." We zullen daarvoor nog even geduld moeten uit-
oefenen. De resultaten worden in Lastechniek van no-
vember gepresenteerd.
wenen en welzand
De naam welzand is afgeleid van de vindplaats van
het zand (bij een bron of wel). Welzand heeft als ei-
genschap dat het een hele fijne korrel heeft en daar-
door gemakkelijk smelt in het smidsvuur. Het welzand
wordt gebruikt om een soort glasachtig slaklaagje op
de te verbinden delen te maken, waardoor deze niet
worden aangetast door zuurstof. De betekenis van
wellen, de andere naam voor vuurlassen, staat hier
waarschijnlijk los van. Wellen betekent namelijk ver-
hitten tot net onder het kookpunt.
Damast
Vroeger was smeedijzer alleen verkrijgbaar in kleine
broodjes en stukken. Gewoonweg omdat er geen
grote productiefaciliteiten waren. Het materiaal werd
in kleine badges gegoten en uitgesmeed. Destijds
was het vuurlassen noodzakelijk om langere con-
structies te maken door stukken aan elkaar te ver-
binden. Maar ook tegenwoordig komen we geweld
materiaal tegen, en misschien niet op de meest voor
de hand liggende plek voor een lastechnicus, name-
lijk de keuken. Het betreft de zogenaamde Damast
keukenmessen, verkrijgbaar in de betere kookwin-
kels. De techniek voor het vervaardigen van zo'n mes
berust op hetzelfde principe als voor de vervaardiging
van Japanse zwaarden. Er wordt een pakket van 250
lagen staal met verschillende koolstofgehalten/sa-
menstellingen opgebouwd door deze laagje voor
laagje aan elkaar te wellen. Het ontstane damastpak-
ket wordt daarna uitgesmeed, vervormd voor het
mooie golfpatroon en opnieuw gesmeed, net zolang
totdat de smid tevreden is over de tekening die door
middel van etsen naar voren komt. Een lust voor het
oog.
20 21